Effect of thermal gap conductance for MoO ₃ ampoules irradiated in a high neutron flux Translated title: Einfluss des Wärmedurchgangs im Spalt auf die Bestrahlung von MoO ₃ Ampullen in einem hohen Neutronenfluss

Abstract

During the irradiation process of MoO ₃ powder with in a high neutron flux, energy deposited in the powder must be released to avoid energy accumulation. The temperature increasing in the powder due to energy accumulation may cause powder phase change and under certain conditions the temperature may reach the melting point. An analytical model was developed to study the effect of gap conductance on the temperature distribution in the powder during the irradiation process. The gap conductance model was studied for helium and nitrogen gases at different pressures to obtain the optimum conditions verifying the safety in heat transfer point of view. It was found that the gap conductance is a function of gas pressure. The model provided the optimum conductivity for the gap filled with helium gas at 1 atm pressure.

Kurzfassung

Während der Bestrahlung von MoO ₃ Pulver in einem hohen Neutronenfluss muss die im Pulver eingelagerte Energie freigesetzt werden, um eine Energieakkumulation zu verhindern. Die im Pulver durch Energieakkumulation anwachsende Temperatur könnte sonst eine Phasenänderung im Pulver hervorrufen und die Temperatur könnte unter bestimmten Bedingungen den Schmelzpunkt erreichen. Ein analytisches Modell wurde entwickelt zur Untersuchung des Einflusses des Wärmedurchgangs im Spalt auf die Temperaturverteilung im Pulver während der Bestrahlung. Das Wärmedurchgangsmodell im Spalt wurde bei verschiedenen Drucken für Helium- und Stickstoffgas untersucht, um die optimalen Bedingungen zur Verifizierung der Sicherheit in Bezug auf den Wärmetransfer zu erhalten. Es stellte sich heraus, dass der Wärmedurchgang im Spalt eine Funktion des Gasdruckes ist. Das Modell liefert die optimale Leitfähigkeit, wenn der Spalt mit Heliumgas bei 1 Atm Druck gefüllt ist.