Zirkalloy

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Mit Zirkalloy, auch Zirkaloy, Zircalloy oder Zircaloy werden Metall-Legierungen, die zu mehr als 90 % aus Zirconium bestehen, bezeichnet. Zirconium hat wegen seiner Korrosionsbeständigkeit große Bedeutung im chemischen Apparatebau (Düsen, Pumpenteile, Rohre oder Ventile).[1] Weiterhin enthält die Legierung geringe Mengen von Zinn (ca. 1,5 %) und meist weiteren Metallen wie Eisen, Nickel, Chrom oder Niob.

Wegen seines geringen Einfangquerschnitts für thermische Neutronen, d. h. seiner hohen Neutronen-Durchlässigkeit, und anderer günstiger Eigenschaften wird Zirkalloy für die Hüllrohre der Brennstäbe von wassergekühlten Kernreaktoren verwendet.[2][3] Um möglichst gute Wärmeleitung im Spalt zwischen dem Hüllrohr und dem Kernbrennstoff zu erzielen, wird das Gas Helium dort hinein verpresst.[4]

Im Kernreaktor erleiden auch Zirkalloyoberflächen unvermeidlich Korrosion. Die Dicke der sich bildenden Oxidschicht nimmt im Laufe der Zeit stetig zu, abhängig von der Beschaffenheit des Materials, der Hüllrohrtemperatur und der chemischen Zusammensetzung des umgebenden Kühlwassers. Die Korrosion ist neben dem Strahlenschaden einer der Vorgänge, die die Einsatzzeit der Brennelemente in einem Reaktor auf etwa drei bis fünf Jahre begrenzen.

Weblinks[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Einzelnachweise[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  1. Jürgen Gobrecht, Erhard Rumpler, Werkstofftechnik - Metalle (S. 234+235)
  2. A. Ziegler, H.J. Allelein (Hrsg.): Reaktortechnik: Physikalisch-technische Grundlagen. 2. Auflage, Springer 2013, ISBN 978-3-642-33845-8, Seite 199, 202
  3. Günter Kessler: Sustainable and safe nuclear fission energy. Technology and safety of fast and thermal nuclear reactors. Springer 2012, ISBN 978-3-642-11989-7, Seite 77
  4. books.google.nl, Jan Kopitz, Wolfgang Polifke: Wärmeübertragung: Grundlagen, analytische und numerische Methoden - Abschnitt: Stationäre Wärmeleitung (S. 72)