Advancements in Monolithic U-Mo Fabrication: Demonstration of Gradient Foil Fabrication and Development of a Pilot Physical Vapor Deposition Process for Full-Size U-Mo Foils

Baumeister, Bruno

Bruno Baumeister

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Original title:: Advancements in Monolithic U-Mo Fabrication: Demonstration of Gradient Foil Fabrication and Development of a Pilot Physical Vapor Deposition Process for Full-Size U-Mo Foils
Translated title:: Fortschritte bei der Fertigung von monolitischem U-Mo: Fertigungsdemonstration von Gradientenfolien und Entwicklung eines Pilot PVD-Beschichtungsverfahrens für Full-Size U-Mo-Folien
Author:: Baumeister, Bruno
Year:: 2022
Document type:: Dissertation
Faculty/School:: Fakultät für Physik
Advisor:: Petry, Winfried (Prof. Dr.)
Referee:: Petry, Winfried (Prof. Dr.); Böni, Peter (Prof. Dr.)
Language:: en
Subject group:: PHY Physik
TUM classification:: PHY 600; WER 000; ERG 000
Abstract:: The conversion of research rectors like the FRM II to a lower uranium enrichment requires novel fuels. For this purpose, fabrication processes for monolithic U-Mo fuels were developed. Gradient foils from surrogate materials, necessary to reduce thermal spikes at the fuel plate edges, were produced by classical milling and selective laser melting. A new PVD coating process for applying Zr diffusion barriers between U-Mo fuel and Al cladding was developed and successfully tested.
Translated abstract:: Die Umrüstung von Forschungsreaktoren wie dem FRM II auf eine geringere Uran-Anreicherung erfordert neue Brennstoffe. Hierzu wurden Fertigungsprozesse für monolithische U-Mo-Brennstoffe entwickelt. Durch klassisches Fräsen und selektives Laserschmelzen wurden Gradientenfolien, die zur Reduktion von Wärmespitzen an den Brennstoffplattenrändern nötig sind, aus Surrogatmaterialien hergestellt. Ein neuer PVD-Beschichtungsprozess zum Aufbringen von Zr-Diffusionsbarrieren zwischen U-Mo-Brennstoff und Al-Hülle wurde entwickelt und erfolgreich getestet. «
Die Umrüstung von Forschungsreaktoren wie dem FRM II auf eine geringere Uran-Anreicherung erfordert neue Brennstoffe. Hierzu wurden Fertigungsprozesse für monolithische U-Mo-Brennstoffe entwickelt. Durch klassisches Fräsen und selektives Laserschmelzen wurden Gradientenfolien, die zur Reduktion von Wärmespitzen an den Brennstoffplattenrändern nötig sind, aus Surrogatmaterialien hergestellt. Ein neuer PVD-Beschichtungsprozess zum Aufbringen von Zr-Diffusionsbarrieren zwischen U-Mo-Brennstoff und... »
WWW:: https://mediatum.ub.tum.de/?id=1642994
Date of submission:: 09.02.2022
Oral examination:: 27.04.2022
File size:: 13951636 bytes
Pages:: 223
Urn (citeable URL):: https://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:91-diss-20220427-1642994-1-1
Last change:: 09.06.2022
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