bericht forschungs· und entwicklungsarbeiten im jahre ... - Bibliothek

würde. Mit dem Forschungszentrum Ispra wurde ein
Vertrag über ein gemeinsames experimentelles Programm
zur Untersuchung der Brennstoff-Natrium­
Reaktion abgeschlossen. Zur Auswertung dieser Experimente,
die Anfang 1971 beginnen, wurden im
IRE theoretische Voruntersuchungen durchgeführt
mit dem Ziel, ein theoretisches Modell zur Beschreibung
des Reaktionsablaufs und der dabei auftretenden
Druckbeanspruchungen zu entwickeln. Weiterhin
wurde mit der UKAEA, Health and Safety Branch,
eine Beteiligung an einem Versuchsprogramm der
UKAEA vertraglich vereinbart, bei dem mechanische
Auswirkungen der Brennstoff-Natrium-Reaktion
durch Simulationsversuche mit chemischen Treibstoffen
an Modellen des Reaktorkerns untersucht werden.
Der Beginn dieser Versuche wurde von englischer Seite
auf das Jahr 1971 verschoben. Nach weitgehender
Klärung der technischen Einzelheiten des Programms
wurde mit der Tetail planung der SN R-Modelle begonnen.
Mit der Firma General Electric hat eine Zusammenarbeit
im Rahmen eines weiteren SEFOR-Programms
begonnen, das Bestrahlungsversuche an Brennstabbündeln
unter Störfallbedingungen vorsieht. Hierzu wurde
bei General Electric eine Studie durchgeführt, an
der das IRE beteiligt war. Die Ergebnisse dieser Studie
sind in einem Bericht zusammengefaßt. (Engineering
Study of the Conversion of Sefor to a Fast
ReactorTest Facility, NEDC-13602, April 1970)
PSB 124 Entwicklung von Instrumentierung
und Signalverarbeitung zur
Kernüberwachu ng
Zum schnellen Nachweis und zur Lokalisierung von
Hüllrohrschäden war im Jahre 1969 eine Methode
entwickelt worden, bei der Spaltgasblasen durch
einen Zyklonabscheider im Brennelementaustritt vom
Kühlmittel getrennt und durch einen beheizten Temperaturfüh
ler nachgewiesen werden. Im Berichtszeitraum
wurde die Anordnung des Zyklonabscheiders
durch Parametervariation weiterhin verbessert. Dadurch
und mit Hilfe einer neu entwickelten Temperatursonde
konnten im Simulationsversuch Gasmenge
bis herab zu etwa 2 cm 3 abgeschieden und in weniger
als einer Sekunde nachgewiesen werden. Die Versuchsergebnisse
lassen erwarten, daß mit dieser Methode
im Reaktor das Versagen einzelner Hüllrohre
innerhalb 1 sec detektiert werden kann. über diese
Entwicklung wurde auf dem Meeting of Specialists on
Detection, Identification and Localization of Fuel
Failures in Fast Reactors in Cadarache vorgetragen
(3964). Ein Abschlußbericht wurde fertiggestellt.
Auf dem Gebiet der Ultraschalltechnik wurde die
Dämpfung in Flüssig-Natrium bei verschiedenen Temperaturen
nach dem Prinzip der Durchschallung näher
untersucht. Die Ergebnisse der Schalldämpfungs-­
Messungen in Natrium bei Temperaturen zwischen
100°C und 400°C weisen darauf hin, daß eine temperaturabhängige
Resonanzverschiebung der piezoelektrischen
Wand ler vorl iegt.
Die Messungen haben deutlich gezeigt, daß der frequenzabhängige
Dämpfungsverlauf einer aus Wandler,
Koppelstäben und dem Natrium-Behälter bestehenden
Teststrecke in erster Linie von den Koppe/­
elementen außerhalb des Natrium-Bereichs bestimmt
wird. Es wurden Wandlermaterialien vom Typ PXE 3
und PXE 5 (Valvo) im 5 MHz-Bereich mit gutem Erfolg
einesetzt. Die Resonanzwiderstände liegen etwa
bei 40 rl, wodurch auf zusätzliche Anpaßmittel an
die Kabelimpedanzen verzichtet werden konnte.
Im Hinblick auf Ultraschallmessungen an Primärsystemkomponenten
des SNR, bei denen sich die
strahlungsempfindlichen Wandler außerhalb der PrimärzelIen
befinden und- u. U. mehrere Meter lange
Koppelwege notwendig werden, sind Messungen an
langen Koppelstanden aus WSt. Nr. 4571 vorgesehen.
Dabei soll der Dämpfungseinfluß in Abhängigkeit von
der Krümmung und vom Durchmesser der Stäbe
untersucht werden.
Die Ortung von Störzentren in Flüssignatrium sowie
die Bestimmung ihrer Bewegungsgrößen wurden in
einem Modellversuch erfolgreich erprobt. Das aus vielen
Ultraschall-Einzeldektoren zusammengesetzte
Schallbildwandlersystem tastet den zu überwachenden
Natriumraum punktweise ab.
Gebündelte Einzelkoppelstäbe arbeiten hier wie Einzel-Sensoren,
wobei auftretende und den Schallstrahl
passierende Störungen im Medium registriert werden.
Unter mehreren möglichen Abtastmodellen wurde ein
Verfahren ausgewählt, das hinsichtlich der geometrischen
Anordnung der Einzeldektoren sehr flexibel ist.
Die Darstellung der im Natrium detektierten Störungen
erfolgt auf einem Bildschirm; außerden stehen die
Meßwerte in digitaler Form Zeit- und Lagesynchron
zur Verfügung. Die Arbeiten im Zusammenhang mit
der Ultraschall-Optik wurden im Jahre 1970 abgeschlossen.
Am Aufstützlager des KNK-Reaktortanks wurden
zwei Schall sensoren montiert, deren Frequenzbereich
bis etwa 1 MHz reicht. Sie sollen dazu dienen, die
spektrale Frequenz- und Amplitudenverteilung des
akustischen Untergrunds im Hinblick auf Siedegeräusch-Messungen
zu ermitteln. Die Empfindlichkeit
dieser Einheiten ist so groß, daß sich bereits jetzt
schon eine weitere nützliche Einsatzmöglichkeit abzeichnet:
Beim Aufsetzen oder Entkuppeln des Greifers
der Belademaschine in der Natriumzone entstehen
beim Zurückfedern der mechanischen Haltekomponenten
akustische Impulse, die das Einrasten
des Greifers signalisieren und somit weitere mechanische
überprüfungen vereinfachen würden. Die Arbeiten
hierzu werden fortgeführt.
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