In dry interim storage of spent nuclear fuel, thermal creep is one of the major threats to the fuel cladding integrity due to the constant decay heat generation from the fission products and minor actinides in the fuel, and the increase in fuel rod internal pressure which is present after burnup. Plenty of research has been done on either empty cladding tubes irradiated in a research reactor, or on spent fuel that is defueled prior to the examination. This type of research excludes the effects of the pellet-cladding bonding that may be present after burnup, where the bonding might have significant effects on the thermal creep behavior. Therefore, this work aims to construct and validate an experimental model that is designed to perform thermal creep tests on as-received spent nuclear fuel, where the pellet-cladding bonding is still intact, in order to gain knowledge in the causal relation that the pellet-cladding bonding has on the thermal creep phenomenon during dry storage. The experimental model is validated by a number of qualification tests, as well as a series of creep tests on unirradiated Zircaloy-4 tubes. The results are compared to the literature which shows the reproducibility of the model, which further supports its validity. / I torrt mellanförvar av använt kärnbränsle så är termisk krypning en av de främsta farhågorna för kapslingens fysiska integritet genom sönderfallsvärmen från klyvningsprodukter och andra aktinider, samt det förhöjda interna trycket i kapslingen som är närvarande efter utbränning. Åtskillig forskning har gjorts på antingen tomma kapslingsrör som är bestrålade i en forskningsreaktor, eller på använt bränsle där bränslekutsen är urborrad innan undersökning. Denna typ av forskning utelämnar effekten av kuts-kapsling bindningen som uppstår under uppbränning, där bindningen kan ha en betydande effekt på kapslingens beteende under termisk krypning. Därför så dedikeras detta arbete till att konstruera och validera en experimentell modell som är designad till att utföra tester av termisk krypning på opåverkat använt bränsle, där kuts-kapsling bindningslagret fortfarande är intakt, för att lära om bindningslagrets effekt på fenomenet termisk krypning under torrt mellanförvar. Den experimentella modellen är validerad genom ett antal kvalificeringstester, samt en serie av kruypningstester på obestrålade Zircaloy-4 rör. Resultaten är jämförda mot litteraturen, vilket visar reproducerbarheten hos modellen, som i sin tur understöder modellens validitet.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:kth-315277 |
| Date | January 2022 |
| Creators | Andersson, Robin |
| Publisher | KTH, Fysik |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | English |
| Detected Language | English |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | TRITA-SCI-GRU ; 2022:022 |
Page generated in 0.0018 seconds