WikiDer > Zircalloy

Zircalloy (ebenfalls Zirkaloy genannt) ist eine Metalllegierung, die zu mehr als 90 Prozent besteht Zirkonium existiert. Zirkonium wird hauptsächlich im chemischen Apparatebau (Düsen, Pumpenteile, Rohre und Ventile) verwendet, da das Element eine sehr hohe Korrosionsbeständigkeit aufweist. Neben Zirkonium enthält die Legierung eine geringe Menge Zinn (ca. 1,5 Prozent) und andere Metalle wie Eisen, Nickel, Chrom oder Niob.

Wegen der kleinen wirksamer Querschnitt für Neutronen oder die hohe Permeabilität von Neutronen Zircalloy wird für die zylindrischen Hülsen von Brennstäben in Kernreaktoren verwendet. Diese Hüllen enthalten die Kernbrennstoff, meist Urandioxid oder MOX-Kraftstoff, in Form von Pellets. Um eine möglichst hohe Wärmeleitfähigkeit zu erreichen, ist der Raum zwischen Zircalloy-Hülse und Kernbrennstoff fuel Helium gequetscht.

Im Allgemeinen, Korrosion von Zircalloy-Teilen in einem Kernreaktor ist unvermeidlich. Die Korrosion und damit die Dicke der Oxidschicht nimmt mit der Zeit zu. Das Ausmaß der Korrosion wird hauptsächlich durch die Materialqualität, die Hülsentemperatur und die chemische Zusammensetzung der Umgebung bestimmt kühlendes Wasser. Auch die Strahlung in einem Reaktor beeinflusst die Struktur des Hülsenmaterials. Korrosion ist der Hauptgrund dafür, dass die Lebensdauer von Brennelementen in einem Kernreaktor auf etwa drei bis fünf Jahre begrenzt ist.