DE1167038B

DE1167038B - Plutonium alloys for nuclear reactor fuels

Info

Publication number: DE1167038B
Application number: DEU6351A
Authority: DE
Inventors: Arthur Shotter Coffinberry
Original assignee: US Atomic Energy Commission (AEC)
Current assignee: US Atomic Energy Commission (AEC)
Priority date: 1958-07-17
Filing date: 1959-07-16
Publication date: 1964-04-02
Also published as: BE580455A; FR1233199A; GB874854A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

DEUTSCHESGERMAN

PATENTAMTPATENT OFFICE

AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL

Internat. Kl.: C 22 cBoarding school Class: C 22 c

Deutsche Kl.: 40 b-31/02 German class: 40 b -31/02

Nummer: 1167 038Number: 1167 038

Aktenzeichen: U 6351 VI a / 40 bFile number: U 6351 VI a / 40 b

Anmeldetag: 16. Juli 1959 Filing date: July 16, 1959

Auslegetag: 2. April 1964Opening day: April 2, 1964

Die· Erfindung betrifft Plutoniumlegierungen, insbesondere niedrigschmelzende Legierungen des Plutoniums, die sich alsBrennstoff e für Kernreaktoren eignen.The invention relates to plutonium alloys, in particular low-melting alloys of plutonium, which are suitable as fuels for nuclear reactors.

Bei einem Kernreaktor hängt die Betriebsflexibilität des Reaktorsystems von der Flexibilität der Lenkung der Brennstoff- und Kühlsysteme ab. Die leichte Handhabung flüssiger Brennstoffe trägt zu einem erleichterten Betrieb und zur leichten Lenkung des Reaktors sowie einer einfacheren Abführung der Wärme vom Reaktor und Aufarbeitung des Brennstoffes bei. Flüssige Brennstoffe haben den weiteren Vorteil, daß man jeden beliebigen Anteil des verbrauchten oder teilweise verbrauchten Brennstoffs durch eine äquivalente Menge neuen Brennstoffes ersetzen kann, während der Reaktor in Betrieb ist, was die Aufarbeitung von verbrauchtem Brennstoff und einen kontinuierlichen Betrieb des Reaktors ermöglicht. Ein anderer Vorteil besteht diarin, daß die Konfiguration der Masse der flüssigen Brennstoffe rasch von einer kritischen Form in eine nichtkritische Form verändert werden kann, was ein rasches Abschalten des Reaktors erlaubt. Man kann hierzu z. B. den flüssigen Brennstoff in ein genügend langes dünnes Rohr oder eine ausreichend große flache Pfanne so fließen lassen, daß eine unkritische Geometrie erzielt wird. Bei den mit flüssigem Brennstoff arbeitenden Reaktoren kommen auch die Schwierigkeiten in Wegfall, die bei mit festem Brennstoff betriebenen Reaktoren gewöhnlich durch die Formunbeständigkeit der Brennelemente entstehen.In the case of a nuclear reactor, the operational flexibility depends of the reactor system depends on the flexibility of the control of the fuel and cooling systems. The easy Handling of liquid fuels contributes to easier operation and easy control of the Reactor as well as a simpler dissipation of the heat from the reactor and processing of the fuel at. Liquid fuels have the further advantage of being able to use any proportion of what is consumed or replace partially used fuel with an equivalent amount of new fuel can, while the reactor is in operation, what the processing of spent fuel and enables continuous operation of the reactor. Another advantage is that the Configuration of the bulk of liquid fuels rapidly from a critical form to a non-critical one Shape can be changed, which allows a quick shutdown of the reactor. You can do this z. B. the liquid fuel in a sufficiently long thin tube or a sufficiently large flat one Let the pan flow in such a way that an uncritical geometry is achieved. For those with liquid fuel working reactors also eliminate the difficulties encountered with solid fuel operated reactors Reactors usually arise from the dimensional instability of the fuel elements.

Die Verwendung von Plutonium als Reaktorbrennstoff ermöglicht die Verstärkung des Spaltvermögens, wenn der Reaktor in einem mit dem Reaktor eine Einheit bildenden oder diesem zugeordneten Brutzyklus wieder mit Brennstoff beschickt wird. Wegen der hohen Werte des Einfang-Spaltungs-Verhältnisses der Energien der thermischen und epithermischen Neutronen für die Plutoniumisotopen muß ein plutoniumbetriebener Reaktor entweder eine schnelle oder eine halbschnelle Neutronenspektrumvorriehtung sein, damit ein beträchtlicher Brutgewinn erzielt werden kann. Bei einem solchen leistungserzeugenden Reaktor ist es erwünscht, eine hohe spezifische Leistung (>500 W/g Brennstoff) zu erzielen. Die spezifische Leistung ist im wesentlichen ein Maß für die Brennstoffgesamtmenge für eine Vorrichtung mit festgelegter Leistungsabgabe und hängt stark von der Ausbildung des Wärmeaustauschmechanismus des Reaktors ab. Eine hohe spezifische Leistung kann entweder durch eine hohe Brennstoffverdünnung oder einen extrem wirksamen Wärmeübertragungsmechanismus erzielt werden.The use of plutonium as a reactor fuel enables the fission capacity to be increased, if the reactor is in a incubation cycle which forms a unit with the reactor or is associated with it is refueled with fuel. Because of the high values of the capture-cleavage ratio of the energies of the thermal and epithermal neutrons for the plutonium isotopes must be a plutonium-powered Reactor either a fast or a semi-fast neutron spectrum device so that a considerable brood profit can be achieved. With such a power-generating In the reactor, it is desirable to achieve a high specific power (> 500 W / g fuel). The specific Power is essentially a measure of the total amount of fuel for a device with a fixed Power output and depends heavily on the formation of the heat exchange mechanism of the Reactor. A high specific power can either be achieved by a high fuel dilution or an extremely efficient heat transfer mechanism can be achieved.

Plutoniumlegierungen für KernreaktorbrennstoffePlutonium alloys for nuclear reactor fuels

Anmelder:Applicant:

United States Atomic Energy Commission,United States Atomic Energy Commission,

Germantown, Md. (V. St. A.)Germantown, Md. (V. St. A.)

Vertreter:Representative:

Dr.-Ing. W. Abitz, Patentanwalt,Dr.-Ing. W. Abitz, patent attorney,

München 27, Pienzenauer Str. 28Munich 27, Pienzenauer Str. 28

Als Erfinder benannt:Named as inventor:

Arthur Shotter Coffinberry, Los Alamos, N. Mex.Arthur Shotter Coffinberry, Los Alamos, N. Mex.

(V. St. A.)(V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:Claimed priority:

V. St. v. Amerika vom 17. Juli 1958 (749 304) - -V. St. v. America July 17, 1958 (749 304) - -

Plutoniummetall schmilzt bei 640⁰C, also etwas hoch. Auf dem Gebiet der flüssiges Metall als Brennstoff enthaltenden Kernreaktoren besteht ein Bedarf für eine Plutoniumlegierung, deren Schmelzpunkt so niedrig ist, daß sie einen flüssigen Plütondumbrennstoff darstellt, d. h. eine Legierung, die um etwa 200° C niedriger als Plutonium schmilzt. Die Eutektika von drei binären Plutoniumlegierungen mit geeigneten Neutroneneigenschaftetn sind in der USA.-Patentschrift 2 890 954 beschrieben. Diese Legierungen sind Plutonium-Kobalt, Plutonium-Nickel und Plutonium-Eisen; die Prozentanteile und Schmelzpunkte ihrer Eutektika sind:Plutonium metal melts at 640 ⁰ C, so a bit high. In the field of nuclear reactors containing liquid metal as fuel, there is a need for a plutonium alloy whose melting point is so low that it is a liquid plutonium fuel, ie an alloy which melts about 200 ° C. lower than plutonium. The eutectics of three binary plutonium alloys with suitable neutron properties are described in U.S. Patent 2,890,954. These alloys are plutonium-cobalt, plutonium-nickel, and plutonium-iron; the percentages and melting points of their eutectics are:

Legierungsmetall
GewichtsprozentAlloy metal
Weight percent Pu
°/oPooh
° / o Schmelzpunkt
⁰CMelting point
⁰ C 3,2 Kobalt
⁴⁰ 3,8 Nickel
2,4 Eisen 3.2 cobalt
⁴⁰ 3.8 nickel
2.4 iron 96,8
96,2
97,696.8
96.2
97.6 405
465
410405
465
410

Diese Eutektika haben zwar einerseits niedrige Schmelzpunkte und ergeben für flüssige Brennstoffe geeignete Neutroneneigenschaften, enthalten aber andererseits verhältnismäßig viel Plutonium, d. h. sie führen nicht zu einer starken volumetrischen Verdünnung des Brennstoffs. Wie oben ausgeführt, ist jedoch eine hohe Brennstoffverdünnung erwünscht, um eine hohe spezifische Leistung zu erzielen. Außerdem führt eine starke Brennstoffverdünnung zu einer niedrigeren Leistungsdichte (W/cm³ Brennstoff einschließlich Ver-On the one hand, these eutectics have low melting points and result in neutron properties suitable for liquid fuels, but on the other hand contain a relatively large amount of plutonium, ie they do not lead to a strong volumetric dilution of the fuel. As stated above, however, a high fuel dilution is desirable in order to achieve a high specific power. In addition, a strong fuel dilution leads to a lower power density (W / cm ³ fuel including fuel

409 557/397409 557/397

dünnungsmittel) und einer leichteren Wärmeabführung. Hierdurch wird die Erzielung niedrigerer Temperaturgradienten erleichtert, was von einer geringeren Korrosion, geringeren Wärmestößen und Wärmebeanspruchungen, einer geringeren Spaltproduktschädigung und der Möglichkeit einer höheren Brennstoffleitfähigkeit begleitet wird.thinners) and easier heat dissipation. This makes it easier to achieve lower temperature gradients, which is a lower one Corrosion, lower thermal shocks and thermal stresses, lower fission product damage and the possibility of higher fuel conductivity.

Die Erfindung stellt niedrigschmelzende Plutoniumlegierungen zur Verfugung. Sie zielt ferner auf nied¹-rigschmelzende verdünnte Plutoniumlegierungen als Reaktorbrennstoffe ab. Ein weiteres Erfindungsziel besteht in der Schaffung von Brennstoffen aus niedrigschmelzenden verdünnten Plutoniumlegierungen, die die mit der Brennstoffumschließung verträglich sind. Weitere Vorteile und Zweckangaben der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung.The invention provides low-melting plutonium alloys. It further aims to nied ¹ -rigschmelzende dilute plutonium alloys as reactor fuel. Another object of the invention is to provide fuels made from low-melting, dilute plutonium alloys that are compatible with the fuel containment. Further advantages and details of the purpose of the invention emerge from the following description.

Wie oben gezeigt, hat das System Plutonium-Kobalt bei 3,2 Gewichtsprozent Kobalt und 405° C ein Eutektikum. Es wurde gefunden, daß in dem ternären System Plutonium-Cer-Kobalt ein eutektisches Tal existiert, das sich von dem vorgenannten Eutektikum des binären Systems Plutonium-Kobalt bis zu einem Eutektikum erstreckt, das in dem binären System Cer-Kobalt bei etwa 8,5 Gewichtsprozent Kobalt und etwa 425° C (von 96,8 Gewichtsprozent Plutonium, 0 Gewichtsprozent Cer, 3,2 Gewichtsprozent Kobalt bei 405° C bis zu 0 Gewichtsprozent Plutonium, 91,5 Gewichtsprozent Cer, 8,5 Gewichtsprozent Kobalt bei 425° C) liegt. Nirgends in diesem Tal kann die eutektische Temperatur die höhere der Temperaturen der beiden binären End-Eutektika, nämlich 425° C, überschreiten. Der genaue Verlauf dieses Tals ist unbekannt, aber für gegebene Anteile von Plutonium und Cer innerhalb der oben definierten Grenzen läßt sich der Kobaltanteil, der zur Bildung der am Boden des eutektischen Tals liegenden Legierung benötigt wird, leicht durch thermische Analyse bestimmen. Ferner haben Untersuchungen gezeigt, daß eine Plutoniumlegierung, deren Zusammensetzung innerhalb des Feldes ABCDE des ternären Dreiecksdiagramms liegt, nahe genug dem Boden des eutektischen Tals liegt, so daß die Legierung bei etwa 425° C zu schmelzen beginnt und bei einer Temperatur von nicht über 500° C vollständig geschmolzen ist. Die Punkte A, B, C, D und E der Fig. 1 entsprechen den folgenden Zusammensetzungen:As shown above, the plutonium-cobalt system has a eutectic at 3.2 percent by weight cobalt and 405 ° C. It has been found that in the plutonium-cerium-cobalt ternary system there exists a eutectic valley which extends from the aforementioned eutectic of the plutonium-cobalt binary system to a eutectic which in the cer-cobalt binary system at about 8.5 Weight percent cobalt and about 425 ° C (from 96.8 weight percent plutonium, 0 weight percent cerium, 3.2 weight percent cobalt at 405 ° C to 0 weight percent plutonium, 91.5 weight percent cerium, 8.5 weight percent cobalt at 425 ° C) lies. Nowhere in this valley can the eutectic temperature exceed the higher of the temperatures of the two binary end eutectics, namely 425 ° C. The exact course of this valley is unknown, but for given proportions of plutonium and cerium within the limits defined above, the proportion of cobalt required to form the alloy lying at the bottom of the eutectic valley can easily be determined by thermal analysis. Studies have also shown that a plutonium alloy whose composition is within the ABCDE field of the ternary triangle diagram is close enough to the bottom of the eutectic valley that the alloy begins to melt at around 425 ° C and at a temperature not exceeding 500 ° C is completely melted. Points A, B, C, D and E of Fig. 1 correspond to the following compositions:

Table I.

läßt sich in der erfindungsgemäßen Weise aus dem System Plutonium-Cer-Kobalt gewinnen. Die Mindestmenge an Plutonium ist diejenige, die erforderlich ist, um den Zustand der Kernkritikalität herbeizuführen, und hängt von der Bauart des Reaktors ab.can be obtained in the manner according to the invention from the plutonium-cerium-cobalt system. The minimum quantity of plutonium is that which is necessary to bring about the state of core criticality, and depends on the design of the reactor.

Es wurde ferner gefunden, daß in dem ternären System Plutonium-Cer-Nickel ein eutektisches Tal vorliegt, das sich von dem oben genannten Eutektikum des binären Systems Plutonium-Nickel bei 3,8 Gewichtsprozent Nickel und 465° C zu einem Eutektikum erstreckt, das in dem binären System Cer-Nickel bei etwa 9,0 Gewichtsprozent Nickel und 475° C (von 96,2 Gewichtsprozent Plutonium, 0 Gewichtsprozent Cer, 3,8 Gewichtsprozent Nickel bei 465° C bis zu 0 Gewichtsprozent Plutonium, 91,0 Gewichtsprozent Cer, 9,0 Gewichtsprozent Nickel bei 475° C) liegt. Der genaue Verlauf dieses Tals ist unbekannt; für gegebene Anteile an Plutonium und Cer innerhalb der obengenannten Grenzen läßt sich jedoch der Nickelanteil, der zur Bildung derjenigen Legierung notwendig ist, die sich am Boden des eutektischen Tals befindet, leicht durch thermische Analyse bestimmen. Außerdem haben Untersuchungen gezeigt, daß sich eine Plutoniumlegierung, deren Zusammen-Setzung innerhalb des Feldes FGHIK der Fig. 2 liegt, nahe genug dem Boden des eutektischen Tals befindet, damit die Legierung bei etwa 475° C schmilzt und bei einer Temperatur von nicht über 550° C vollständig geschmolzen ist. Ebenso sind solche Legierungen, bei welchen das Nickel durch ein Gemisch aus Nickel und Kobalt ersetzt ist, als flüssige Kernreaktorbrennstoffe geeignet. Die Punkte F, G, H, I und K des Dreiecksdiagramms der F i g. 2 entsprechen den folgenden Zusammensetzungen:It has also been found that in the ternary system plutonium-cerium-nickel there is a eutectic valley which extends from the above-mentioned eutectic of the binary system plutonium-nickel at 3.8 percent by weight nickel and 465 ° C. to a eutectic which in the binary system cerium-nickel at about 9.0 weight percent nickel and 475 ° C (from 96.2 weight percent plutonium, 0 weight percent cerium, 3.8 weight percent nickel at 465 ° C up to 0 weight percent plutonium, 91.0 weight percent cerium, 9.0 percent by weight nickel at 475 ° C). The exact course of this valley is unknown; for given proportions of plutonium and cerium within the above-mentioned limits, however, the proportion of nickel which is necessary for the formation of that alloy which is located at the bottom of the eutectic valley can easily be determined by thermal analysis. Investigations have also shown that a plutonium alloy , the composition of which is within the FGHIK field of FIG ° C has completely melted. Such alloys in which the nickel is replaced by a mixture of nickel and cobalt are also suitable as liquid nuclear reactor fuels. Points F, G, H, I and K of the triangle diagram of FIG. 2 correspond to the following compositions:

Table II

PunktPoint Plutoniumplutonium Nickel- oder
Nickel-KobaltNickel or
Nickel-cobalt Cer
Gewichtscerium
Weight GewichtsprozentWeight percent GewichtsprozentWeight percent prozentpercent FF. 9191 88th 11 GG 33 12,312.3 84,784.7 HH 33 4,54.5 92,592.5 II. 9595 2,52.5 2,52.5 KK 9696 33 11

PunktPoint Plutoniumplutonium Kobaltcobalt Cer
Gewichtscerium
Weight GewichtsprozentWeight percent GewichtsprozentWeight percent prozentpercent AA. 93,393.3 5,75.7 11 BB. 33 9,59.5 87,587.5 CC. 33 4,54.5 92,592.5 DD. 9595 2,72.7 2,32.3 EE. 9696 33 11

Die Verwendung von Cer als Verdünnungsmittel genügt den scharfen Anforderungen für Reaktorbrennstoffe, da Cer eines der wenigen Metalle ist, die die gewünschte Neutronenverträglichkeit, Strahlungsbeständigkeit und leichte Legierbarkeit mit Plutonium haben. Ein Brennstoff aus flüssiger Plutoniumlegierung, der eine beliebige Menge an Plutonium von 3 bis zu 96 Gewichtsprozent enthält und daher praktisch jeden beliebigen Verdünnungsgrad bei einer Schmelztemperatur von nicht mehr als 425° C hat,The use of cerium as a diluent meets the stringent requirements for reactor fuels, because cerium is one of the few metals that has the desired neutron tolerance and resistance to radiation and easy to alloy with plutonium. A fuel made from liquid plutonium alloy, which contains any amount of plutonium from 3 to 96 percent by weight and therefore practical has any degree of dilution with a melting temperature not exceeding 425 ° C,

Beim Einsatz der erfindungsgemäßen Legierungen als flüssige Brennstoffe in Kernreaktoren kann zum Vorschmelzen der Legierungen eine zusätzliche Heizeinrichtung vorgesehen werden. Sobald der Reaktor kritisch geworden ist, wird die Legierung durch die Wärmeentwicklung der Kernreaktion in flüssiger Form gehalten.When the alloys according to the invention are used as liquid fuels in nuclear reactors, for An additional heating device can be provided for the pre-melting of the alloys. Once the reactor has become critical, the alloy becomes liquid due to the heat generated by the nuclear reaction Held shape.

Das in den erfindungsgemäßen Legierungen verwendete Plutonium hat eine Reinheit von mindestens 98 bis 99% und enthält keine merklichen Mengen an neutronenabsorbierenden Elementen. Man kann zwar auch ein Plutonium geringerer Reinheit verwenden, sofern die Verunreinigungen nicht aus neutronenabsorbierenden Elementen bestehen, aber die obengenannten Reinheitsgrade werden leicht erreicht und in der Reaktortechnik allgemein erwartet. Die anderen legierungsbildenden Metalle müssen eine entsprechend hohe Neutronen- und chemische Reinheit aufweisen.The plutonium used in the alloys of the invention has a purity of at least 98 to 99% and does not contain any noticeable amounts of neutron absorbing elements. You can also use a plutonium of lower purity, provided the impurities are not from neutron-absorbing Elements exist, but the above degrees of purity are easily achieved and generally expected in reactor technology. The other alloying metals must have a corresponding one have high neutron and chemical purity.

Zur Herstellung der erfindungsgemäßen Legierungen wird ein Magnesiumoxydtiegel oder ein beliebiger anderer geeigneter Tiegel in einem Vakuumofen üblicher Bauart angeordnet, der durch Widerstands-A magnesium oxide crucible or any other crucible is used to produce the alloys according to the invention another suitable crucible arranged in a vacuum furnace of the usual type, which is

elemente oder eine Induktionsspule beheizt wird, die an einem Kreis eines Induktionsofens liegt. Die legierungsbildenden Metalle werden in Form von Klumpen oder Pastillen gewöhnlich zuerst in den Schmelztiegel eingebracht, da sie leichter als Plutonium sind. Dann gibt man das Plutonium in Form von Klumpen oder Pastillen ein. Da das Plutonium das schwerere Element ist, neigt es beim Schmelzen dazu, durch die legierungsbildenden Elemente hindurchzufließen und sich mit diesen zu mischen. Bei Raumtemperatur soll das Vakuum im Ofen mindestens 10~⁴ mm Hg betragen. Wenn das Metall geschmolzen ist, erhöht das Entgasen des Metalls und des Tiegels den Druck auf etwa 10~³ bis 5 · 10"⁴mm Hg. Die geschmolzenen Elemente vermischen sich bei Verwendung eines Induktionsofens schneller. Ein Frequenzbereich von 1OkHz bis 5MHz ist gut geeignet; 50OkHz sind sehr zufriedenstellend. Zum Schmelzen der Elemente braucht man lediglich die Temperatur des Gemisches auf den Schmelzpunkt des Plutoniums zu erhöhen. Um Zeit zu sparen, wird jedoch das Gemisch auf etwa 1000 bis 1200° C gebracht. Nach einer bevorzugten Ausführungsform wird der Ofen, nachdem sich das Gemisch einige Minuten in geschmolzenem Zustand befunden hat, abgeschaltet und die Legierung in dem Tiegel abkühlen gelassen. Man zerbricht dann den Tiegel und gewinnt die Rohlinge. Wenn gewünscht, kann man im Ofen einen Formkörper aus der Legierung gießen. Wenn kleine Proben hergestellt werden, setzt man in bekannter Weise innerhalb der Induktionsspule einen Konzentrationsring an, welcher den Wechselstrom in der Legierung in dem notwendigerweise kleinen Tiegel konzentriert. Wegen der Gefahr für das Bedienungspersonal, die von der hohen α-Aktivität des Plutoniums herrührt, werden alle Arbeiten in Sohutzhauben oder unter Verwendung von Fernsteuerungen in an sich bekannter Weise durchgeführt.elements or an induction coil is heated, which is located on a circle of an induction furnace. The alloying metals are usually introduced into the crucible first in the form of lumps or lozenges because they are lighter than plutonium. Then you enter the plutonium in the form of lumps or lozenges. Since the plutonium is the heavier element, when it melts it tends to flow through and mix with the alloying elements. At room temperature, the vacuum in the oven should be at least 10 ~ ⁴ mm Hg. When the metal is melted, the degassing of the metal and of the crucible increases the pressure to about 10 ^-3 to 5 × 10 ^"4 mm Hg. The melted elements mix faster using an induction furnace. A frequency range of 1OkHz to 5MHz is well suited 50OkHz are very satisfactory. To melt the elements, one only needs to raise the temperature of the mixture to the melting point of plutonium. To save time, however, the mixture is brought to around 1000 to 1200 ° C. According to a preferred embodiment, the furnace is used after the mixture had been in the molten state for a few minutes, switched off and allowed the alloy to cool in the crucible. The crucible was then broken and the blanks were recovered. If desired, a mold from the alloy can be cast in the furnace. If small samples are produced, a concentration ring is set in a known manner within the induction coil, which the alternating current in of the alloy is concentrated in the necessarily small crucible. Because of the danger for the operating personnel, which comes from the high α-activity of the plutonium, all work is carried out in protective hoods or using remote controls in a manner known per se.

Die Erfindung stellt somit niedrigschmelzende Plutoniumlegierungen zur Verfügung, die sich für Kernreaktorbrennstoffe eignen und einen weiten Verdünnungsbereich ermöglichen.The invention thus provides low-melting plutonium alloys which are suitable for Nuclear reactor fuels are suitable and allow a wide range of dilution.

Claims

Patent claims:

1. Alloy for liquid nuclear reactor fuels, consisting of 3 to 96 percent by weight plutonium, at least 1 percent by weight cerium and minor proportions of cobalt, with the proviso that the composition is within the field ABCDE of the in FIG. 1 is shown three-component system.

2. Alloy for liquid nuclear reactor fuels, consisting of 3 to 96 percent by weight plutonium, at least 1 percent by weight cerium and minor proportions of nickel, provided that the composition is within the FGHIK field of the three-transistor system shown in FIG.

3. Alloy for liquid nuclear reactor fuels according to claim 1 and 2, consisting of 3 to 96 percent by weight of plutonium, at least 1 percent by weight of cerium and minor proportions of a mixture of cobalt and nickel, with the proviso that the composition is within the field FGHIK of the in Fig. 2 is shown four-component system.

1 sheet of drawings