CH416259A - Verfahren zur Erhöhung des Korrosionswiderstandes von Teilen, von Kernreaktoren - Google Patents

Description

      Verfahren        zur    Erhöhung des Korrosionswiderstandes von     Teilen,    von Kernreaktoren    Die Erfindung betrifft ein     Verfahren    zur Erhö  hung des Korrosionswiderstandes von Teilen von  Kernreaktoren, wodurch der Wirkungsgrad der Kern  reaktoren erhöht wird. Dieser ist bekanntlich um so  höher, bei je höheren Temperaturender Reaktor be  trieben werden kann. Aus diesem Grund ist man be  reits von der Aluminiumumhüllung des Kernbrenn  stoffes     zu    Umhüllungen mit     Zirkon    und     Zirkonle-          gierungen    übergegangen.  



  Die     Erfahrung    hat aber gezeigt, dass man bei Ver  wendung von Wasser als Kühlmittel über eine Be  triebstemperatur von über 350  C nicht hinaus  kommt. Die Gründe dafür     liegen    in erster Linie     im     Verhalten der     Oberfläche    der Umhüllungen für den  Kernbrennstoff. Diese sind     allgemein    mit einer dün  nen     Oxydhaut        bedeckt,    die zunächst einen     guten    Kor  rosionsschutz bildet.

   Bei 350  C     wird    :aber die     Reak-          tionsgeschwindigkeit    der     Oxydbildung    derartig er  höht, dass das Oxyd nicht mehr in festhaftender  Form abgeschieden werden kann, sondern in Stücken  oder Platten abbröckelt.  



  Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erhö  hung des Korrosionswiderstandes .der den Kern  brennstoff umgebenden Metallhüllen von Brennstoff  elementen für     Kernreaktoren    und zeichnet sich da  durch     paus,        :dass    die ,Metallhüllen an     ihren    Oberflächen  mit Elementen angereichert werden, die eine Erhö  hung des Korrosionswiderstandes     bewirken,    indem  die Metallhüllen einer ionisierten Gasatmosphäre aus  gesetzt werden, die .diese Elemente enthält.

   Die er  findungsgemässe Anreicherung     wird    mit Vorteil bei  erhöhter Temperatur zwecks     Eindiffundierung    dieser  Elemente in das     Grundmaterial    der Metallhüllen  durchgeführt. Die     Ionisierung    der     Gasatmosphäre     wird vorzugsweise durch     eine    Glimmentladung er  zeugt, wobei die zur Temperaturerhöhung nötige  elektrische Energie impulsweise     zugeführt        wird.    Die    Intensität der     Glimmentladung    soll höher als  0,1     Watt/cm2    liegen.

   Dem eigentlichen erfin  dungsgemässen     Verfahren    soll     .eine        Vorreinigung    der       Metallhüllen    mittels Glimmentladung vorangehen.  



  Im einzelnen wird dazu noch ausgeführt, dass  diese Behandlung in einer ionisierten Gasatmosphäre  für die Erhöhung des Korrosionswiderstandes der  Hüllen besonders geeignet ist, da z. B. die Behand  lung der Hüllenoberfläche durchgeführt werden kann,  wenn     die    Hülle bereits mit dem Kernbrennstoff ge  füllt und geschlossen ist.  



       Verwendet    man z. B.     Zirkon    und     Zirkonlegie-          rungen    als Umhüllungsmaterial, so kann .durch diese  Behandlung eine Betriebstemperatur des Kernreak  tors bei Verwendung von Wasser als Kühlmittel von  mindestens 500  C erwartet     werden.  

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Verfahren zur Erhöhung des Korrosionswider standes der den Kernbrennstoff umgebenden Metall hüllen von Brennstoffelementen für Kernreaktoren, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallhüllen an ihren Oberflächen mit Elementen angereichert wer den, die eine Erhöhung des Korrosionswiderstandes bewirken, indem die Metallhüllen einer ionisierten Gasatmosphäre ausgesetzt werden, die diese Elemente enthält. UNTERANSPRÜCHE 1.

   Verfahren nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass die Anreicherung bei erhöhter Temperatur zwecks Eindiffundierungdieser Elemente in das Grundmaterial der Metallhüllen durchgeführt wird. 2. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass die Ionisierung durch eine Glimm- entladung erzeugt wird. 3.

   Verfahren nach Unteranspruch 1, dadurch ge- kennzeichnet, dass die zur Temperaturerhöhung nö tige elektrische ]Energie impulsweise zugeführt wird. 4. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch ge- kennzeichnet, dass eine Vorreinigung mittels Glimm- entladung vorgenommen wird. 5.

   Verfahren nach Unteranspruch Z, dadurch ge kennzeichnet, dass .die Intensität der Glimmentla- dung höher als 0,1 Watt/cm2 ist.