This International Standard describes a procedure for measuring the densification of UO2, (U,Gd)O2, and (U,Pu)O2 pellets, achieved by heat treatment under defined conditions.
The densification of fuel in power operation is an important design feature. Essentially, it is dependent on structural parameters such as pore size, spatial pore distribution, grain size, and in the case of (U,Gd)O2 and (U,Pu)O2, oxide phase structure. A thermal re-sintering test can be used to characterize the dimensional behaviour of the pellets under high temperature. The results of this test are used by the fuel designer to predict dimensional behaviour in the reactor, because thermal densification in the reactor is also dependent on these structural parameters, albeit in a differing manner in terms of quantity.
On the assumption of the prediction, it is necessary to correlate the results of this test by some correlation rules, because the results of this test vastly depend on the re-sintering conditions (such as heat treatment temperature, treatment time, gas content, and partial oxygen pressure).
Diese Internationale Norm beschreibt ein Verfahren zur Messung der Verdichtung von UO2-, (U,Gd)O2- und (U,Pu)O2-Pellets, die durch eine Wärmebehandlung unter definierten Bedingungen erhalten wurde.
Die Verdichtung von Brennstoffen im Kernkraftbetrieb ist ein wichtiges Auslegungsmerkmal. Sie ist im Wesentlichen abhängig von strukturellen Parametern wie Porengröße, räumlicher Porenverteilung, Korngrößen und im Fall von (U,Gd)O2 und (U,Pu)O2 der Oxid-Phasenstruktur. Der thermische Nachsintertest kann verwendet werden, um das Maßverhalten der Pellets bei hoher Temperatur zu bestimmen. Die Ergebnisse dieses Tests werden vom Brennstoffplaner zur Vorhersage des Maßverhaltens im Reaktor verwendet, da eine thermische Verdichtung im Reaktor auch von diesen Strukturparametern abhängt, wenn auch unterschiedlich im Hinblick auf die Menge.
Ausgehend von der Vorhersage ist es notwendig, anhand von Korrelationsregeln eine Korrelation der Ergebnisse dieser Prüfung vorzunehmen, da die Ergebnisse dieser Prüfung stark von den Nachsinterbedingungen (wie Temperatur der Wärmebehandlung, Behandlungsdauer, Gasgehalt und Sauerstoffpartialdruck) abhängen.