Keramische Brennelemente für Kugelhaufen-Druckwasserreaktoren mit inhärenten Sicherheitseigenschaften

Grätz, Wolfgang; Kugeler, Kurt

doi:27006

Keramische Brennelemente für Kugelhaufen-Druckwasserreaktoren mit inhärenten Sicherheitseigenschaften = Ceramic fuel elements for Pebble Bed Pressurized Water Reactors with inherent security characteristics

Grätz, Wolfgang (Author)

2006

Verantwortlichkeitsangabevorgelegt von Wolfgang Grätz

ImpressumAachen : Publikationsserver der RWTH Aachen University 2006

UmfangIV, 146 S. : Ill., graph. Darst.

Aachen, Techn. Hochsch., Diss., 2006

Genehmigende Fakultät
Fak04

Hauptberichter/Gutachter
Kugeler, Kurt (Thesis advisor)

Tag der mündlichen Prüfung/Habilitation
2006-02-14

Online
URN: urn:nbn:de:hbz:82-opus-14891
URL: https://publications.rwth-aachen.de/record/60973/files/Graetz_Wolfgang.pdf

Einrichtungen

Fakultät für Maschinenwesen (400000)

Inhaltliche Beschreibung (Schlagwörter)
Ingenieurwissenschaften (frei) ; Hochtemperaturreaktor (frei) ; Siliciumcarbid (frei) ; Siliciuminfiltriertes Siliciumcarbid (frei) ; Brennelement (frei) ; Keramik (frei) ; Beschichtung (frei) ; Graphit (frei) ; HTR (frei) ; LRST (frei) ; Canning (frei) ; Pebble-Bed (frei) ; Pressurized-Water-Reactor (frei)

Thematische Einordnung (Klassifikation)
DDC: 620

Kurzfassung
In dieser Arbeit wird ein innovativer schwerwassergekühlter und -moderierter Kugelhaufen-Druckwasserreaktor (PBPR) mit inhärenten Sicherheitseigenschaften vorgestellt. Dieses Reaktorkonzept zeigt eine hohe Verwandtschaft zum Hochtemperaturreaktor (HTR). Es wird gezeigt, welchen Beitrag keramische Werkstoffe bei der Realisierung des Konzeptes leisten können. Das Kernstück dieser Arbeit bezieht sich auf die Herstellung und die Charakterisierung von keramisch beschichteten, graphitischen Brennelementen für dieses Reaktorkonzept. Als geeignetes Beschichtungsmaterial hat sich die technische Keramik Siliciumcarbid (SiC) erwiesen. Dieser Werkstoff verfügt über eine gute Hochtemperaturfestigkeit, eine hohe Wärmeleitfähigkeit, sehr gute Korrosionsbeständigkeit sowie einen geringen Neutronenabsorptionsquerschnitt. Die kugelförmigen Brennelemente aus Reaktorgraphit wurden mit einem speziell hierfür entwickelten Beschichtungsverfahren mit siliciuminfiltriertem Siliciumcarbid (SiSiC) in einem Hochtemperaturprozess beschichtet.

In this dissertation, an innovative heavy water cooled and -moderated Pebble Bed Pressurized Water Reactor (PBPR) with inherent security characteristics will be presented. This concept bares analogies to the High Temperature Reactor (HTR). I will be shown, which contribution can be realized by the application of ceramic materials within this concept. The focus of this dissertation will be on the production and the characteristics of ceramic coated, graphite fuel elements for this reactor concept. As shown the engineering ceramic silicon carbide (SiC) has turned out to be a suitable coating material. The following characteristics make this material most applicable: high temperature stability, high thermal conductivity, excellent corrosion resistance as much as its low cross-section concerning neutron absorption. The spherical fuel elements consisting of reactor graphite were coated with an especially developed technique with silicone-infiltrated silicon carbide (SiSiC) in a high temperature proceeding.

OpenAccess:
PDF
(additional files)