Herstellung von Brennelementen


 
In der Brennelementfabrik wird das an U-235 angereicherte UF6 in UO2 umgewandelt. Dazu verwendet man in der Bundesrepublik Deutschland ein nasschemisches Verfahren.

Das UF6 lässt man in einem Behälter mit Wasser, Ammoniak und Kohlenstoffdioxid reagieren. Es entsteht dann Ammonium-Uranyl-Carbonat (AUC).

Das UO2 liegt zunächst als graues Pulver vor. Für Leichtwasserreaktoren presst man es zu Tabletten, die anschließend in einer Wasserstoffatmosphäre bei 1 700 °C gesintert und dadurch weiter verdichtet werden. Unter Sintern versteht man das Zusammenbacken feinkörniger Substanzen durch Erhitzen bis auf eine Temperatur, bei der die Substanz weich wird.

Da die UO2-Tabletten (engl. UO2-Pellets) sehr maßgenau sein müssen, werden sie noch geschliffen. Anschließend füllt man sie in Hüllrohre aus Zirkaloy. Diese werden dann mit Helium geflutet (1 bis 30 bar bzw. 0,1 bis 3 MPa) und durch Aufschweißen der Endkappen gasdicht verschlossen. Dadurch entsteht ein Brennstab. Mehrere zu einem Bündel zusammengefasste Brennstäbe bilden ein Brennelement.