TRIGA Brennstoff-Moderator-Elemente

 

 

Das Besondere an den TRIGA Reaktoren sind die Brennstoff-Moderator-Elemente: Innerhalb der Brennelementhülle (Aluminium oder Edelstahl) befindet sich der Brennstoff (Uran-235) in Form einer Legierung aus 8 Gewichtsprozent Uran, 1 Gewichtsprozent Wasserstoff und 91 Gewichtsprozent Zirkonium. Diese Zirkonium-Wasserstoff-Matrix bewirkt, dass bei Temperaturerhöhung auf etwa 200°C die Uran-Spaltreaktion zum Erliegen kommt. Der Reaktor schaltet sich selbstständig ab. Dieses Verhalten bezeichnet man als inhärente Sicherheit. 

Der TRIGA Mainz arbeitet mit niedrig angereichertem Brennstoff. Die Uran-235-Anreicherung beträgt maximal 20 %. Der TRIGA Mainz hat einen Lebenszeitkern, d.h. die Brennelemente sind seit Betriebsbeginn im Jahre 1965 im Kern eingesetzt. Der Abbrand beträgt etwa 4 g pro Jahr. Alle 4 bis 5 Jahre wird ein neues TRIGA Brennstoff-Moderator-Elemente in den Kern eingesetzt.

Insgesamt sind an der Reaktoranlage 89 Standard TRIGA Brennstoff-Moderator-Elemente vorhanden, davon

     • 64 Brennstoff-Moderator-Elemente mit Aluminiumumhüllung  und
     • 25 mit Edelstahlumhüllung

Brennstoff-Moderator-Elemente befinden sich in folgenden Positionen:

     • 75 im Kern
     • 3 in der Lagergrube
     • 2 im Regal im Tank
     • 2 an der Reaktortankwand
     • 7 nicht bestrahlte im Tresor

Zwei Brennstoff-Moderator-Elemente im Kern sind mit Thermoelementen ausgerüstet, um die Brennstofftemperaturen während des Betriebes zu messen. Die wesentlichen Brennstoffdaten sind in nachfolgender Tabelle aufgeführt.

                                                                                                                                                                                                                                          

 

 

Standard TRIGA-Brennstoff-Moderator-Elemente
 




Zusammensetzung: 91 Gew.% Zirkon, 1 Gew.% Wasserstoff, 8 Gew.% Uran
Anreicherung:  maximal 20% Uran-235
Brennstoffmenge: 36 g U-235 pro Brennelement, insgesamt etwa 3,2 kg
Abbrand:  etwa 4 g pro Jahr
Menge an Plutonium:  etwa 11,6 g (Stand: Sommer 2012)
Umhüllung:  Edelstahl (0,5 mm) oder Aluminium (0,762 mm)
Abmessungen Länge:  ca. 37,3 mm, Durchmesser ca. 722 mm
Gewicht:  2,9 kg (Al-Umhüllung)
3,4 kg Edelstahlumhüllung