Splijtstof Kruip

Splijtstof Kruip, ofwel fuel creep is de blijvende vervorming van splijtstof onder belasting. Het is een belangrijke parameter om de veiligheid van een splijtstof te bepalen. Het verlaagt namelijk de spanningen in de cladding van de splijtstof in kernreactoren. NRG heeft een nieuwe methode ontwikkeld om het kruipgedrag met zeer hoge nauwkeurigheid te meten tijdens bestraling.

Splijtstof voor kernreactoren bestaat uit kleine pellets die gemaakt zijn van uranium oxide, soms gemengd met plutonium oxide. Dit is de brandstof van de reactor. Om deze pellets bij elkaar te houden worden ze in lange buizen, die cladding worden genoemd, gestapeld om een splijtstofstaaf te vormen. Een aantal van deze staven wordt bij elkaar geplaatst om een ‘assembly’ te vormen. De uiteindelijke kern van een kernreactor bestaat uit een groot aantal van deze assemblies die bij elkaar zijn geplaatst.

De cladding is de eerste barrier tussen de splijtstof en het koelwater. Het is daarom belangrijk om de interactie tussen de pellets en de cladding goed te begrijpen.

Kruip speelt een belangrijke rol in het veilheidsgedrag van de splijtstof. De kracht die de pellets op de cladding uitoefenen wordt gelijkmatiger verdeeld als er kruip optreedt. Als de kruipsnelheid onbekend is of een grote onzekerheid heeft moeten uit risico overwegingen grotere veiligheidsmarges aangehouden worden. Dit leidt tot lagere efficiëntie of over-dimensionering en werkt kosten verhogend.

Als nieuwe claddings ontwikkeld worden is het ook voor deze materialen belangrijk om alle materiaaleigenschappen te kennen. De (kruip)techniek die bij NRG ontwikkeld is, is geschikt voor zowel splijtstof als voor claddingmaterialen.