DE2520940C2

DE2520940C2 - Vorrichtung zum kontinuierlichen, extraktiven Trennen von Verbindungen mittels elektrolytischer Reduktion

Info

Publication number: DE2520940C2
Application number: DE2520940A
Authority: DE
Inventors: Manfred Dipl.-Chem.-Dr. 6376 Oberhöchststadt Pötzschke; Helmut 7500 Karlsruhe Schmieder; Ernst Dipl.-Chem. Dr. 7501 Liedolsheim Warnecke
Original assignee: Kernforschungszentrum Karlsruhe GmbH
Current assignee: Forschungszentrum Karlsruhe GmbH
Priority date: 1975-05-10
Filing date: 1975-05-10
Publication date: 1982-08-19
Also published as: DE2520940A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum kontinu-

ierlichen, extraktiven Trennen von in einer der beiden zur Extraktion erforderlichen Phasen befindlichen Verbindungen mittels elektrolytischer Reduktion mindestens einer der Verbindungen und Überführung des oder der abzutrennenden Stoffe in die andere Phase, die nach Patent 21 49 089 aus einem mehrstufigen Extraktionsapparat mit als Kathoden ausgebildeten Einzelstufen und mit, mit einer elektrischen Isolierung versehenen, jedoch mit den Kathodenräumen in direkter, diaphragmenloser Verbindung stehenden Anodenzelle besteht

3ei der. Wiederaufarbeitung bestrahlter, hochabgebrannter Kernbrenn- und/oder Brutstoffe mit Hilfe von sogenannten wäßrigen Wiederaufarbeitungsprozessen, in denen die Kernbrenn- und/oder Brutstoffe in wäßriger Phase aufgelöst, mittels Flüssig-flüssig-Extraktionsverfahren von Spalt- und Korrosionsprodukten, sowie voneinander getrennt werden und anschließend nuklear-rein und in Form von Verbindungen rückgewonnen werden, insbesondere bei Anwendung des PUREX-Prozesses, ergaben sich Probleme, die u.a. besonders die Kritikalitätssicherheit betrafen. Die minimal kritische Masse in wäßriger Lösung oder Suspension beträgt bei reinem Uran-235 820 g, bei Plutonium-239 nur 520 g. Bei einer lokalen Anreicherung des Spaltstoffes bleibt im Falle des Urans das spaltbare Material mindestens um den Faktor 20 durch nicht spaltbares Uran-238 verdünnt wodurch die minimal kritische Masse erheblich vergrößert wird. Bei einer Anhäufung des Plutoniums fällt dagegen unmittelbar das spaltbare Material praktisch unverdünnt an. Außerdem tritt unter den Bedingungen des PUREX-Verfahrens eine Anhäufung des Plutoniums chemisch viel leichter ein als bei Uran, z. B. schon durch ungelöstes PuÜ2 bei der Auflösung, durch Hydrolyse bei Säurekonzentrationen unter 1,5 M HNO₃ durch Ausfällung von Plutoniumhydroxid (»Polymer«), während des Extraktionsprozesses durch Rezirku [ation, das ist die Aufkonzentration des Plutoniums in einem Teil der Anlage aufgrund Uran-konzentrationsabhängiger Änderungen der Verteilung des Pu in den beiden Phasen (Verdrängungseffekt des Urans), oder als Niederschlag mit den Abbauprodukten des Extraktionsmittels Tributylphosphat (TBP). Hierbei geht die Kontrolle über die Konzentration des Plutoniums verloren, so daß es unter ungünstigen geometrischen Bedingungen zum kritikalitätsfall kommen kann.

Die Gerätedimensionen und die Prozeßparameter sind aufeinander abgestimmt. Die Art und Zusammen-

Setzung der Kernbrennstoffe oder der Brutstoffe vor ihrem Einsatz in einem Kernreaktor und der Abbrand während des Betriebs wirken sich auf die Zusammensetzung nach der Bestrahlung aus (Prozentgehalte von Uran, Plutonium und Spaltprodukten). Noch vor wenigen Jahren enthielten bestrahlte Kernbrennstoffe, die nach dem PUREX-Verfahren verarbeitet wurden, als spaltbares Material im wesentlichen.Uran-235, das um mehr als das 20-fache mit Uran-238 verdünnt war, und ca. 0,5Gew.-⁰/o als Nebenprodukt entstandenes Plutonium sowie ca. 2 Gew.-% gebildete Spaltprodukte. Bei Brennelementen, die gegenüber den seinerzeit eingesetzten Brennelementen zum Teil Plutonium anstelle von Uran-235 enthalten, soll der Pu-G ehalt bei Leichtwasser-Reaktoren bis auf ca. 4 Gew.-%, bei Brüterbrennstoff u. U. bis auf 20 Gew.-% ansteigen. Der Abbrand und damit der Anteil der Spaltprodukte wird bei Leichtwasser-Reaktoren ebenfalls auf 4% ansteigen, evtL sogar darüber, beim Brüter wird teilweise sogar mit 10% gerechnet Bereits bei der Auflösung des bestrahlten Brennstoffs spielen diese Prozentgehalte eine Rolle, ebenso wie die Menge, Temperatur und Konzentration der lösenden Säure. Ob die Hin-Extraktionen (wäßrig-* organisch) und die Rück-Extraktionen (organisch-» wäßrig) erfolgreich verlaufen, hängt ab von den Durchsätzen der am Prozeß beteiligten Flüssigkeitsströme, von den in die jeweiligen Vorrichtungen eingespeisten Lösungsmengen pro Zeiteinheit, von den Konzentrationen an Uran, Plutonium und Spaltprodukten und der Acidität in der Speiselösung, von der Art und Konzentration des Extraktionsmittels im Verdünnungsmittel, von der optimalen Beladbarkeil des Extraktionsmittels, von der Verdrängungswirkung der extrahierbaren Stoffe, von den Geschwindigkeiten mit denen diese Stoffe extrahiert werden, von der Art und selektiven Wirksamkeit der Pu-Reduktion, von der Art und Menge der Stabilisierungsmittel, die die Rückoxidation des Pu verhindern, von der Wirksamkeit der Rückextrakticnen und der Waschvorgänge, etc. Wird nur ein Parameter im Prozeß geändert, so müssen eine Reihe von weiteren Parametern zwangsweise verändert werden, um brauchbare Bedingungen für eine sinnvolle Funktion des Verfahrens zu gewährleisten.

Erhöht sich der Plutoniumgehali in der vom Auflöser her kommenden, auf Vorrat gehaltenen Speiselösung für die erste Extraktions-Vorrichtung, so sind die Gerätedimensionen entsprechend zu vergrößern, oder, bei gegebener Anlage, der Durchsatz entsprechend zu verkleinern. Beispielsweise haben ausführliche Untersuchungen des Stoffübergangs von Plutonium und Uran zwischen Salpetersäure und organischen TBP-l.ösungen gezeigt, daß die Ursache des Verdrängungseffektes nur in der für Plutonium effektiv geringeren TBP-Konzentration zu sehen ist, die für Plutonium aufgrund der wesentlich größeren Stoffübergangsgeschwindigkeit des Urans übrigbleibt [F. Baumgärtner: Chemie-Ing.-Techn. 42 Jahrg. 1970, Nr. 9/10, Seiten 653 bis 658]. Das Uran läuft dem Plutonium bei der Extraktion mit einer etwa zweifach größeren Geschwindigkeit in die organische Phase voraus. Umgekehrt ist auf dem Rückweg in die wäßrige Phase das Uran um ein mehrfaches langsamer als Plutonium. Es liegt zunächst nahe, durch einen Überschuß an TBP den Verdrängungseffekt zu vermeiden. Damit wäre aber auch den mit 7BPnOCh extrahierbaren Spaltelementen Ruthenium, Zirkon und Niob in größerem Umfang die Möglichkeit gegeben, mitzuextrahieren. Das widerspricht dem Zweck des Exiraktionsverfahrens. Entweder es gelingt durch eine Extraktionshilfe den Stoffübergang des Plutoniums gegenüber Uran zu beschleunigen, oder das Risiko der Plutonium-Rezirkulation besteht weiterhin. Dieses Problem, das letztlich bis zur Kritikalität in der Anlage führen kann, läßt sich durch apparative Beschränkung der Extraktionsapparatur auf kritikalitätssichere Dimensionen lösen. Das Bedeutet jedoch, daß die Bauhöhe bei Mischabsetzern wenige Zentimeter (3,6 cm) nicht überschreiten darf. Bei

ίο Extraktionskolonnen ist der Säulendurchmesser auf weniger als 13 cm beschränkt Derartige Begrenzungen in den Apparatedimensionen im technischen Betrieb sind jedoch für sich allein-nicht tragbar, weil sie den Durchsatz und damit die Produktionsleistung der Anlage erheblich beeinträchtigen.

Aus diesem Grunde wurden kritikalitätssichere zwölfstufige Extraktionsbatterien aus Trommelextraktoren vorgeschlagen, deren Durchmesser der Kritikalitätssicherheit wegen auf 12,5 cm beschränkt blieb und bei denen der Misch- und Trennvorgang der beiden Phasen bei einem Gesamtdurchsatz von rund 650 Liter/Stunde (für 1 to Brennstoff pro Tag) derart durchzuführen war, daß bei einem Tröpfchendurchmesser von ca. 10~²cm die Verweilzeit in der Mischkammer

2") ungefähr eine Sekunde betrug. Die Verkürzung der Kontaktzeit wurde zu einer Steigerung der Durchsatzgeschwindigkeit und damit der Durchsatzerhöhung ausgenützt. Somit war es möglich, die zur Kritikalitätssicherheit erforderliche Apparateverkleinerung in Kauf zu nehmen und diese durch entsprechende Steigerung des Durchsatzes wieder auszugleichen.

Für weitere Leistungssteigerungen einer gegebenen Anlage bzw. für großtechnische Anlagen mit höheren Durchsätzen sind Vorrichtungen mit hintereinandergeschalteten Extraktoren ungeeignet.

Das Optimum an Wirtschaftlichkeit einer solchen Vorrichtung wurde zu ca. 1500 to Durchsatz an Kernbrenn- und/oder Brutstoff pro Jahr bestimmt. Um aber einen derartigen Durchsatz erreichen zu können, müssen die Trommel- oder Schnellextraktoren einen größeren Durchmesser aufweisen und arbeiten dann nicht mehr kritikalitätssicher. Außerdem muß bei sehr hohen Drehzahlen gefahren werden (bis zu ca. 3600 Umdrehungen/Minute), was einen Verschleiß der sich

•43 drehenden Teile mit sich bringt. Das erforderliche, häufige Auswechseln dieser Teile ist schwierig, weil es unter Fernbedienung vorgenommen werden muß, und ein bedeutender Nachteil der Extraktoren. Schließlich wurden die vor ihrem Einsatz erwarteten Vorteile in Bezug auf die Dekontaminationsfaktoren, die mit den Extraktoren erreichbar sein sollten, nicht bestätigt, d. h. die Erwartungen nicht erfüllt.

Wollte man den Mangel an Kritikalitätssicherheit bei den Extraktoren mit großen Durchmessern durch homogene Vergiftung mit Gadolinium, d. h. durch homogene Verteilung gelösten Gadoliniums in der wäßrigen Phase, ausgleichen, so würde das teure Gadolinium während der Extraktion kontinuierlich in die wäßrige, Spaltprodukte enthaltende Abfall-Lösung gehen. Der Kostenaufwand des Verfahrens würde somit bei größerem Durchsatz erhöht statt erniedrig werden.

Daher ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung,

eine Anlage zur Wiederaufarbeitung bestrahlter Kernbiv:in- und/oder Brutstoffe bereitzustellen, die es

ί>5 erlaubt, mit höheren Plutoniumkonzentrationen in Vorrichtungen der eingangs erwähnten Art zu arbeiten als dies bisher aus Kritikalitätsgründen möglich war.
Die Aufeabe wird erfinduneseemäß dadurch

daß zumindest Teile der für die Wiederaufarbeitung bestrahlter Kernbrenn- und/oder Brutstoffe verwendeten Vorrichtung, welche mit einer oder beiden zur Extraktion eingesetzten Phasen in Berührung stehen, aus einem Werkstoff aus der Gruppe Hafnium, mit mindestens einem der Elemente Titan, Zirkonium, Niob, Tantal legiertes Hafnium, mit mindestens einem der Elemente Chrom, Molybdän, Wolfram, Vanadium legiertes Hafnium und mit einer Emaille-Schicht versehenes Hafnium oder versehene Hafnium-Legie- ι» rung bestehen.

Zur Vorrichtung sind auch die Zu- und Ableitungen und die Speisebehälter für die beiden zur Extraktion eingesetzten Phasen zu rechnen.

In einer Ausführung der erfindungsgemäßen Vorrich- ι ·> tung besteht der mehrstufige Extraktionsapparat (Mischabsetzer oder Gegenstrom-Extraktionskolonne) vollständig aus dem Werkstoff.

In einer anderen Ausbildung der Erfindung bestehen im Mischabsetzer die mit Schlitzen versehenen Trenn- 2» wände zwischen den Mischkammern und den Absetzkammern und die in den Schlitzen angeordneten Beruhigungshilfen und/oder die zur Verbesserung der Strömungsverhältnisse und der Geometrie der Kathoden dienenden Einbauten aus dem Werkstoff. In einer 2s weiteren Ausbildung der Erfindung bestehen in der Gegenstrom-Extraktionskolonne die Kolonnenboden und/oder die rohrförmigen Einsätze aus dem Werkstoff. Weiterhin können die Zu- und Ableitungen des mehrstufigen Extraktionsapparates für die wäßrige 3<> Phase und/oder der die wäßrige Phase enthaltende Speisebehälter aus dem Werkstoff bestehen.

In einer vorteilhaften Ausbildung der Erfindung weist der Werkstoff die Zusammensetzung 0,05 bis 40% mindestens eines der Elemente Titan, Zirkonium, Niob, Tantal sowie einen Gehalt an Sauerstoff, Stickstoff Kohlenstoff und Wasserstoff von insgesamt nicht mehr als 03%, wobei der Gehalt an Stickstoff, Kohlenstoff und Wasserstoff einzeln oder gemeinsam nicht mehr als 0,1% beträgt, Rest Hafnium und herstellungsbedingte metallische Verunreinigungen auf. Eine weitere geeignete Zusammensetzung für den Werkstoff weist 1 bis 40% Niob oder Tantal auf, wobei der zwischen 10 und 30% liegende Bereich ausgenommen ist, sowie einen Gehalt an Sauerstoff, Stickstoff, Kohlenstoff und Wasserstoff von insgesamt nicht mehr als 0,3%, wobei der Gehalt an Stickstoff, Kohlenstoff und Wasserstoff einzeln oder gemeinsam nicht mehr als 0,1% beträgt Rest Hafnium und herstellungsbedingte metallische Verunreinigungen. Schließlich kann die erfindungsgemäße Vorrichtung aus einem Werkstoff bestehen, der die Zusammensetzung 0,05 bis 5% mindestens eines der Elemente Chrom, Molybdän, Wolfram, Vanadium sowie einen Gehalt an Sauerstoff, Stickstoff, Kohlenstoff und Wasserstoff von insgesamt nicht mehr als 03%, wobei der Gehalt an Stickstoff, Kohlenstoff und Wasserstoff einzeln oder gemeinsam nicht mehr als 0,1% beträgt, Rest Hafnium und herstellungsbedingte metallische Verunreinigungen aufweist

Die Vorteile, die die elektrolytische Reduktion des Plutoniums während dessen Rückextraktion und Trennung vom Uran mit sich bringt können auf diese Weise, d.h. bei Verwendung der Vorrichtung gemäß der Erfindung, beibehalten, die Nachteile der bekannten Vorrichtungen vermieden und der Engpaß für den Durchsatz einer solchen Anlage erweitert werden.

Die besonderen Vorteile der «rfindungsgeinäßen Vorrichtung sind deutlich zu erkennen, wenn man beispielsweise die Korrosionsraten von reinem Titan, von einer Titan-Gadolinium-Legierung mit 1 Gew.-% Gadolinium und von unlegiertem Hafnium-Metall vergleicht oder Berechnungen für Neutronenmultiplikationsfaktoren fAwrWerte) aufstellt, denen jeweils Gegenstrom-Extraktionskolonnen gleicher Abmessungen aber aus verschiedenen Materialien zugrunde gelegt worden sind, nämlich:

Kolonnen mit einer für die Extraktion wirksamen Länge von 10 Metern, einen äußeren Durchmesser von 60 cm, mit 3 mm starken Böden im Abstand von 5 cm und einem freien Querschnitt der Bodenfläche, das ist die Summe der Flächen der Durchbrüche, von 25% der Bodenfläche, gerechnet ohne Durchbrüche. Die Kolonnen sind für einen Durchsatz von größenordnungsrr.äßig 1500 to Kernbrennstoff aus Leichtwasser-Reaktoren nach einem Abbrand von bis zu 40 000 MW d/to ausgelegt, wobei der Kernbrennstoff bis zu 3 Gew.-% Pu und bis zu 1 Gew.-% U-235 enthält. Die Berechnung berücksichtigt eine Pu-Konzentration von 100 g Pu/1 wäßriger Phase, verteilt über die gesamte Kolonnenlänge (10 m).

a) Korrosionsraten-Vergleich

Unter Elektrolyse-Bedingungen wurden Hafnium-Bleche bei Stromdichten von 25,50 und 100 mA/cm² an der Kathode (Anodenmaterial: Platin) einer Lösung, die 1,5 Mol HNO₃Zl und 0,2 Mol N₂H,/! enthielt bis zu 200 Stunden ausgesetzt. Es konnten, selbst an einer Schweißnaht keine Gewichts-Verluste festgestellt werden. Dagegen wurden an reinem Titanblech (25 mA/ cm²; 500 Stunden) ein Gewichtsverlust von 0,29 mg/ cm² ■ d und an einem Titan — ! Gew.-% Gadolinium-Blech (30 mA/cm²; 200 Stunden) ein Gewichtsverlust von 0,63 mg/cm² · d vermerkt.

b) Berechnungen für die
für einen homogenen Zylinder
als Extraktionskolonne

Die nachfolgenden Tabellenwerte wurden mit Hilfe einer Diffusionsrechnung mit homogener zylindrischer Anordnung ermittelt »Mit Reflektor«, bedeutet daß bei der Berechnung eine 30 cm starke Schicht einer wäßrigen Lösung als Reflektor berücksichtigt wurde.

Konstruktionsmaterial
Außenrohr Siebbleche

k_eff (Diffusion)

ohne Refl. mit Refl.

Ti -r	0,3% Gu	Ti +	Λ tat Γ4	1,156	!,!77
Ti +	1% Gd	Ti +	1% Gd	0,894	0,905
Ti		Hf		0,623	0,644
Hf		Hf		0,620	0,629

Aus diesen Werten ist deutlich zu ersehen, daß die Verwendung einer Legierung aus Ti und 03 Gew.-% Gd noch nicht kritikalitätssicher ist (Werte über \\ Hf dagegen weist die günstigsten ketr Werte auf, auch wenn es nur für Teile der Anlage verwendet wird.

Weiterhin fallen bei dem Betreiben der erfindungsgemäßen Vorrichtung die Kosten für den laufenden Gadoliniumzusatz zur wäßrigen Phase zur sogenannten homogenen Vergiftung, der nach den zur Zeit gültigen Gadolinium-Preisen auf ca. DM 1 000 000,- pro Jahr bei

Verwendung einer Pulskolonne geschätzt wird, sowie die Probleme einer homogenen Verteilung des Gadoliniums über die gesamte Kolonnenlänge weg. Ein zusätzlicher Monitor für die Kontrolle des Gadoliniumgehaltes, der eventuelle Gadolinium-An- oder Abreicherungen rechtzeitig anzeigt, wird überflüssig.

Hafnium oder eine Hf-Legierung ist in einer solchen Anlage aber nicht nur als Kathodenmaterial einsetzbar, sondern auch als Isolator-Werkstoff dann, wenn zuvor eine Isolationsschicht, beispielsweise eine Passivierungsschicht, eine Emaille-Schicht oder eine Keramikschicht etc.. aufgebracht wurde. Es wurde festgestellt, daß eine gut haftende Emaille-Schicht auf ein Hf-Blech mit Erfolg aufgebracht werden kann. Außerdem ist Hafnium oder emailliertes Hafnium als Werkstoff für Arsiagenteüe, die nicht c'cktroiytäschen Bedingungen ausgesetzt werden, gut geeignet.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Fig. 1 und 2 erläutert, die jedoch die Erfindung nicht einschränken.

Fig. 1 zeigt einen Mischabsetzer 1, bei welchem folgende Teile aus unlegiertem Hafnium-Metall bestehen: die mit Schlitzen 13 versehenen Trennwände 14 zwischen den Mischkammern 3 und den Absetzkammern 4, die in den Schlitzen angeordneten Berührungshilfen 15, sowie die Einbauten 16 in den Absetzkammern 4.

in Fig. 2 zeigt eine Gegenstromextraktionskolonne 21, in welcher die als Kathoden dienenden Teile Kolonnenboden 23 bzw. rohrförmige Einsätze 31 und der die wäßrige Phase enthaltenden Speisebehälter 36 und evtl. die Zu- und Ableitungen 34 und 35 für die wäßrige Phase

ι ^ri aus unlegiertem Hafnium-Metall bestehen.

Alle weiteren in den F i g. 1 und 2 auftretenden Bezugszeichen beziehen sich auf Vorrichtungsteile, die bereits in Patent 21 49 089 beschrieben sind.

Hierzu 2 Blatt Zeichiiiiimen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum kontinuierlichen, extraktiven Trennen von in einer der beiden zur Extraktion ei forderlichen Phasen befindlichen Verbindungen mittels elektrolytischer Reduktion mindestens einer der Verbindungen und Oberführung des oder der abzutrennenden Stoffe in die andere Phase, die nach Patent 21 49 089 aus einem mehrstufigen Extraktionsapparat mit als Kathoden ausgebildeten Einzelstufen und mit, mit einer elektrischen Isolierung versehenen, jedoch mit den Kathodenräumen in direkter, diaphragmenloser Verbindung stehenden Anodenzellen besteht, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest Teile der für die Wiederaufarbeitung bestrahlter Kernbrenn- und/oder Brutstoffe verwendeten Vorrichütng, welche mit einer oder beiden zur Extraktion eingesetzten Phasen in Berührung stehen, aus einem Werkstoff aus der Gruppe Hafnium, mit mindestens einem der Elemente Titan, Zirkonium, Niob, Tantal legiertes Hafnium, mit mindestens einem der Elemente Chrom, Molybdän, Wolfram, Vanadium legiertes Hafnium und mit einer Emaille-Schicht versehenes Hafnium oder versehene Hafniumlegierungbestehen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der mehrstufigen Extraktionsapparat (Mischabsetzer (1) oder Gegenstrom-Extraktionskolonne (21)) vollständig aus dem Werkstoff besteht

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Mischabsetzer (1) die mit Schlitzen (13) versehenen Trennwände (14) zwischen den Mischkammern (3) und den Absetzkammern (4) und die in den Schlitzen (13) angeordneten Beruhigungshilfen (15) und/oder die zur Verbesserung der Strömungsverhältnisse und der Geometrie der Kathoden dienenden Einbauten (16) aus dem Werkstoff bestehen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Gegenstromextraktionskolonne (21) die Kolonnenböden (23) und/oder die rohrförmigen Einsätze (31) aus dem Werkstoff bestehen.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zu- und Ableitungen (34, 35) des mehrstufigen Extraktionsapparates für die wäßrige Phase und/oder der die wäßrige Phase enthaltende Speisebehälter (36) aus dem Werkstoff bestehen.

6. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkstoff die Zusammensetzung 0,05 bis 40% mindestens eines der Elemente Titan, Zirkonium, Niob, Tantal sowie einen Gehalt an Sauerstoff, Stickstoff, Kohlenstoff und Wasserstoff von insgesamt nicht mehr als 0,3%, wobei der Gehalt an Stickstoff, Kohlenstoff und Wasserstoff einzeln oder gemeinsam nicht mehr als 0,1% beträgt, Rest Hafnium und hertherstellungsbedingte metallische Verunreinigungen aufweist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkstoff die Zusammensetzung 1 bis 40% Niob und/oder Tantal, wobei der zwischen 10 und 30% liegende Bereich ausgenommen ist, sowie einen Gehalt an Sauerstoff, Stickstoff, Kohlenstoff und Wasserstoff von insgesamt nicht mehr als 0,3%, wobei der Gehalt an Stickstoff, Kohlenstoff und Wasserstoff einzeln oder gemein-

sam nicht mehr als 0,1 % beträgt, Rest Hafnium und herstellungsbedingte metallische Verunreinigungen aufweist

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkstoff die Zusammensetzung 0,05 bis 5% mindestens eines der Elemente Chrom, Molybdän, Wolfram, Vanadium sowie einen Gehalt an Sauerstoff, Stickstoff, Kohlenstoff und Wasserstoff von insgesamt nicht mehr als 03%, wobei der Gehalt an Stickstoff, Kohlenstoff und Wasserstoff einzeln oder gemeinsam nicht mehr als 0,1% beträgt, Rest Hafnium und herstellungsbedingte metallische Verunreinigungen aufweist