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• W2003289167 abstract "Für den Betrieb von gasgekühlten Hochtemperaturreaktoren mit dicarbidischem Partikel-Brennstoff ist die Stabilität der UC2-Phase von grossem Interesse. Die Zerfallsreaktion 2 UC2ág U2C3 + C ist in der Literatur angegeben worden, jedoch sind die Aussagen über die Voraussetzungen über die U2C3-Bildung teilweise widersprüchlich. In dieser Arbeit werden Versuchsergebnisse zur Zerfallsreaktion mitgeteilt, die insbesondere einige reaktionshemmende und -beschleunigende Einflussreaktoren aufzeigen. Die Beschleunigung des Dicarbidzerfalls infolge zugeführter mechanischer Energie wurde anhand kinetischer Untersuchungen an UC2-Granulaten studiert. Das Maximum der Umwandlungsgeschwindigkeit liegt im Temperaturbereich 1300–1400 °C. Nach einer Homogenisierungsglühung bei 1900 °C tritt dagegen keine Umwandlung auf. Eine U2C3-Bildung bei der Wärmebehandlung von bestrahlten coated particles wurde beobachtet. Daraus ergibt sich die Notwendigkeit, dicarbidischen Kernbrennstoff zu stabilisieren. Wesentlichster Stabilisierungsfaktor ist eine Kontamination des UC2 mit etwa 1500 ppm Stickstoff. Eindeutige Effekte bei Sauerstoffkontamination wurden nicht festgestellt. Die Morphologie und die Menge der Primärgraphitausscheidungen ist jedoch von Einfluss: Lamellar Graphit initiiert die Umwandlung, während bei Vorliegen von Globular-Graphit, der bei sehr rascher Abkühlung aus der Schmelze entsteht, keine Umwandlung beobachtet wurde. The stability of the UC2-phase is of great interest with regard to operating HTR's using dicarbide coated-particle fuel. In the literature the reaction 2 UC2ág U2C3 + C is mentioned. There is, however, partial disagreement on the detailed description of the conditions at which U2C3 is formed. This paper presents experimental results of the reaction of decomposition with special emphasis on the presence of certain moderating or accelerating forces. The enhancement of the decomposition, occurring when additional mechanical energy is brought into the UC2 matrix, was studied. A maximum in the U2C3 forming rate of reaction was observed in the temperature range 1300–1400 °C. With a material pre-heat treated at 1900 °C however no transformation was detected. U2C3 formation is reported after heat treatment of irradiated coated particles, and a stabilization of the dicarbide fuel therefore is advantageous. In this respect the contamination of the UC2 by N2, of about 1500 ppm, seems most effective, while oxygen contamination has little or no effect. Of great influence on the reaction is the shape and quantity of the primary graphite precipitation: a large amount of laminar graphite favours the transformation while globular graphite, preferably forming during rapid cooling, inhibits the reaction. Pour l'exploitation des réacteurs à haute température refroidis par un gaz avec un combustible constitué par des particules de dicarbure, la stabilité de la phase UC2 présente une grande importance. La réaction de décomposition 2 UC2ág U2C3 + C a été signalée dans la littérature, bien que les hypothèses formulées à propos de la formation de U2C3 soient partiellement contradictoires. Dans cette étude sont rapportés les résultats relatifs à la réaction de décomposition qui montrent en particulier l'influence de facteurs freinant ou accélérant la réaction de décomposition. L'accélération de la décomposition du dicarbure fut étudiée à l'aide d'essais cinétiques sur des granulés de UC2. Le maximum de vitesse de transformation se situe dans l'intervalle de températures de 1300 à 1400 °C. Après un recuit d'homogénéisation à 1900 °C il ne se produit par contre aucune transformation. La formation de U2C3 a été observée par traitement thermique des particules protégées après irradiation. Par suite il se révèle nécessaire de stabiliser le combustible à base de dicarbure. Le facteur essentiel de la stabilisation est une contamination de UC2 avec environ 1500 p.p.m. d'azote. Les effets signalés de la contamination par l'oxygène ne furent pas observés. La morphologie et les quantités de précipités de graphite primaire jouent par contre une influence: le graphite lamellaire initie la transformation, cependant que par formation de graphite globulaire, qui apparait au cours d'un refroidissement très rapide à partir du liquide, aucune transformation n'a été observée." @default.
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