PRE-HALTED (Preparatory Experiments for Halden Thermal properties Experimental Determination)

Viktiga resultat som projektet gav

De termiska egenskaperna (framför allt värmeledningsförmågan, TC) är avgörande för kärnbränsles säkerhet och prestanda såväl under normal drift som icke-normala förhållanden. TC varierar med utbränning och lokalt över bränslekutsens diameter. Det är svårt att frigöra bränslematerialet från kapslingen för mätning med traditionella metoder. Nya bränsletyper som tas fram globalt behöver experimentella mätningar av sina termiska egenskaper efter bestrålning. En ny metod har utvecklats för att mäta de termiska egenskaperna hos bestrålat bränsle utan att avlägsna kapslingen.

Långsiktiga effekter som förväntas

Direkta mätningar av värmeledningsförmåga (TC), termisk diffusivitet (TD) och specifik värmekapacitet utfördes på en uppsättning kommersiella kärnbränslekutsar mha ett Transient Hot Disk (THD) TPS-instrument vid rumstemperatur med och utan simulerad kapsling. Arbetet resulterade i en provberednings- och testprocedur som ger en robust, reproducerbar och relativt billig metod anpassad för en framtida tillämpning på obestrålade eller bestrålade bränsleprover för en internationell marknad.

Upplägg och genomförande

Obestrålade kutsar med olika sammansättningar förbereddes på samma sätt som för bestrålat bränsle i heta celler. Provhanteringsfixturer anpassades för denna specifika tillämpning. De mättes sedan systematiskt med och utan värmekrympt kapsling, med olika typer av sensorer, mätinställningar och andra parametervariabler för att bedöma metodens prestanda. Mätresultaten jämfördes med publicerade data med andra metoder. TC och TD bestämdes från upprepade TPS-mätningar med olika inställningar och mätprocedurer, för att utvärdera metodens noggrannhet och precision.