Surveillance program of nuclear fuel claddings as a second barrier against fission products release into the environment

Zirkoniové slitiny používané jako materiál pokrytí jaderného paliva tvoří po vlastních palivových tabletách druhou fyzickou bariéru ochrany do hloubky proti úniku radioaktivních látek. Z pohledu jaderné bezpečnosti je klíčové znát a předvídat chování těchto materiálů nejen v podmínkách normálního provozu jaderného paliva v aktivní zóně reaktoru a případných havarijních stavech, ale i následně při jeho dlouhodobém skladování v bazénech vyhořelého paliva či su- chých kontejnerech po dobu dalších minimálně několika desítek let. Společnost ALVEL ve spolupráci s dalšími českými organizacemi (ŠKODA JS, ÚJV Řež a Centrum výzkumu Řež) navrhla, rozpracovala a v současné době i realizuje pilotní svědečný program pokrytí jaderného paliva, jako analogii svědečného programu materiálů tělesa tlakové nádoby reaktoru. Vý- znamná část tohoto pilotního projektu je realizována ve spolupráci s JE Temelín a dalšími českými organizacemi. Program umožňuje nejen komplexní ověření charakteristik materiálů palivového pokrytí v současnosti používaných, ale také získání dat potřebných pro podporu kvalifikace inovovaných slitin, určených pro budoucí průmyslové nasazení. Pilotní svědečný program je realizován na materiálech, které byly od roku 2014 ozařovány v aktivní zóně prvního bloku JE Temelín. V příspěvku jsou shrnuty základní charakteristiky navrženého svědečného programu, aktuální stav jeho pilotní realizace a předpokládané výstupy.Zirconium-based alloys used as nuclear fuel cladding materials represent the second barrier of the defence-in-depth protection against fission products release. From the point of view of nuclear safety, it is crucial to understand and be able to predict the cladding behaviour not only during its normal operation or accident conditions in the reactor core, but also during the long-term storage of the spent fuel in the spent fuel pools or dry storage casks. ALVEL has in cooperation with other Czech companies (SKODA JS, UJV Rez, and Research Centre Rez) proposed, developed, and is currently implementing the pilot Nuclear Fuel Cladding Surveillance Program (NFCSP), as an analogy to the surveillance program of a reactor vessel. Significant part of this project is implemented by ALVEL in cooperation with the Temelin NPP and other Czech organizations. The proposed program allows not only the complex verification of the main characteristics of the fuel cladding materials in use, but also to obtain data necessary to support qualification of innovative materials (licensing) intended for industrial implementation in the future. The pilot program is being implemented on materials irradiated in the reactor core of the Temelin NPP, Unit 1 since 2014. This paper presents summary of basic characteristics of the proposed NFSCP, status of its implementation, schedule and expected outputs