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Thermodynamics mechanisms of fission product retention in nuclear plants illustrated by the properties of the HTR reactor; Thermodynamische Mechanismen der Spaltproduktrueckhaltung in kerntechnischen Anlagen am Beispiel des HTR

Abstract

Starting from the first law of thermodynamics, the theoretical principles for the description of interactions between fission products and other materials are derived step by step, using fundamental terms such as phase equilibria, mixtures and solutions. Thereafter, the concepts of Onsager`s theory of irreversible thermodynamics are introduced. They serve as an example of modelling fission product transport with special respect to thermochemical properties. In the last chapter real technical concepts for fission product retention are evaluated using thermodynamic criteria. A fine distinction is performed between barrier-, filter- and sinkmechanisms for retention-purposes. One important result is, that a barrier-concept alone doesn`t meet the challenge of nuclear power operation without the probability of hazardous accidents. The work is finished by a proposal to improve the fission product retention capabilities of HTR fuel-elements in combination with a coating of the fuel-pebbles. (orig./DG). [Deutsch] Ausgehend vom ersten Hauptsatz der Thermodynamik werden sukzessive die theoretischen Grundlagen erarbeitet, mit deren Hilfe man das Verhalten der Spaltprodukte in Wechselwirkung mit anderen Materialien beschreiben kann. Darauf aufbauend werden die Methoden der irreversiblen Thermodynamik nach Onsager vorgestellt. Sie stellen beim Spaltprodukttransport ein Vorbild fuer die Beschreibung eines stark thermochemischen Transportprozesses dar. Im letzten Kapitel werden reale technische Konzepte der  More>>
Authors:
Publication Date:
Mar 01, 1992
Product Type:
Thesis/Dissertation
Report Number:
Juel-2596
Reference Number:
SCA: 220900; 220502; 210300; PA: DEN-93:001164; SN: 93000938346
Resource Relation:
Other Information: TH: Diss.; PBD: Mar 1992
Subject:
22 GENERAL STUDIES OF NUCLEAR REACTORS; 21 SPECIFIC NUCLEAR REACTORS AND ASSOCIATED PLANTS; HTGR TYPE REACTORS; FISSION PRODUCT RELEASE; CONTAINMENT; REACTOR SAFETY; RISK ASSESSMENT; ONSAGER RELATIONS; IRREVERSIBLE PROCESSES; REACTOR COMPONENTS; URANIUM DIOXIDE; 220900; 220502; 210300; RADIOACTIVE EFFLUENTS; POWER REACTORS, NONBREEDING, GRAPHITE MODERATED
OSTI ID:
10124245
Research Organizations:
Forschungszentrum Juelich GmbH (Germany). Inst. fuer Sicherheitsforschung und Reaktortechnik; Technische Hochschule Aachen (Germany)
Country of Origin:
Germany
Language:
German
Other Identifying Numbers:
Other: ON: DE93766113; TRN: DE9301164
Availability:
OSTI; NTIS (US Sales Only); INIS
Submitting Site:
DEN
Size:
213 p.
Announcement Date:
Jul 04, 2005

Citation Formats

Dannert, V. Thermodynamics mechanisms of fission product retention in nuclear plants illustrated by the properties of the HTR reactor; Thermodynamische Mechanismen der Spaltproduktrueckhaltung in kerntechnischen Anlagen am Beispiel des HTR. Germany: N. p., 1992. Web.
Dannert, V. Thermodynamics mechanisms of fission product retention in nuclear plants illustrated by the properties of the HTR reactor; Thermodynamische Mechanismen der Spaltproduktrueckhaltung in kerntechnischen Anlagen am Beispiel des HTR. Germany.
Dannert, V. 1992. "Thermodynamics mechanisms of fission product retention in nuclear plants illustrated by the properties of the HTR reactor; Thermodynamische Mechanismen der Spaltproduktrueckhaltung in kerntechnischen Anlagen am Beispiel des HTR." Germany.
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title = {Thermodynamics mechanisms of fission product retention in nuclear plants illustrated by the properties of the HTR reactor; Thermodynamische Mechanismen der Spaltproduktrueckhaltung in kerntechnischen Anlagen am Beispiel des HTR}
author = {Dannert, V}
abstractNote = {Starting from the first law of thermodynamics, the theoretical principles for the description of interactions between fission products and other materials are derived step by step, using fundamental terms such as phase equilibria, mixtures and solutions. Thereafter, the concepts of Onsager`s theory of irreversible thermodynamics are introduced. They serve as an example of modelling fission product transport with special respect to thermochemical properties. In the last chapter real technical concepts for fission product retention are evaluated using thermodynamic criteria. A fine distinction is performed between barrier-, filter- and sinkmechanisms for retention-purposes. One important result is, that a barrier-concept alone doesn`t meet the challenge of nuclear power operation without the probability of hazardous accidents. The work is finished by a proposal to improve the fission product retention capabilities of HTR fuel-elements in combination with a coating of the fuel-pebbles. (orig./DG). [Deutsch] Ausgehend vom ersten Hauptsatz der Thermodynamik werden sukzessive die theoretischen Grundlagen erarbeitet, mit deren Hilfe man das Verhalten der Spaltprodukte in Wechselwirkung mit anderen Materialien beschreiben kann. Darauf aufbauend werden die Methoden der irreversiblen Thermodynamik nach Onsager vorgestellt. Sie stellen beim Spaltprodukttransport ein Vorbild fuer die Beschreibung eines stark thermochemischen Transportprozesses dar. Im letzten Kapitel werden reale technische Konzepte der Spaltproduktrueckhaltung unter thermodynamischen Gesichtspunkten kommentiert. Dabei wird zwischen Barrieren-, Filter- und Senkenmechanismen unterschieden. Wichtiges Ergebnis ist, dass mit einem Barrierenkonzept allein keine katastrophenfreie Kernenergie zu erreichen ist. Den Abschluss bildet ein Vorschlag, die Spaltproduktrueckhaltung im HTR-Brennelement in Verbindung mit einer Kugelbeschichtung zu verbessern. (orig./DG).}
place = {Germany}
year = {1992}
month = {Mar}
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