de.wedoany.com-Bericht: Am 7. April 2026 veröffentlichte der Kernbrennstoffgeschäftsbereich von Westinghouse Electric Company auf seiner offiziellen Website und zeitgleich auf der Frühjahrstagung der American Nuclear Society die neue Generation der unfalltoleranten Zirkonlegierung „Zirlo MAX“. Dieses Material gehört zum Kern-Upgrade der Hüllrohre innerhalb des Westinghouse Accident Tolerant Fuel (ATF)-Systems und richtet sich an AP1000, Small Modular Reactors (SMR) sowie Nachrüstungen von Druckwasserreaktoren weltweit. Das Ziel ist der Ersatz der traditionellen Zirlo- und Zircaloy-4-Legierungen, wobei die Verzögerungszeit der Zirkon-Wasser-Reaktion unter schweren Unfallbedingungen von etwa 300 Sekunden auf über 1200 Sekunden erhöht werden soll.
Diese unfalltolerante Zirkonlegierung basiert auf einem Zirkon-Zinn-Niob-Eisen-Legierungssystem. Im Vergleich zur klassischen Zirlo-Legierung wurden Größe, Verteilung und Volumenanteil der sekundären Phasenpartikel angepasst, wobei Niob-Eisen- und Zirkon-Eisen-Partikel auf Nanometerebene verfeinert und gleichmäßig dispergiert wurden. Laut von Westinghouse veröffentlichten Daten reduziert das Material die Oxidationsrate unter Hochtemperatur-Dampfbedingungen bei 1200 Grad Celsius um 40 % bis 50 %, die Wasserstoffaufnahme um mehr als 35 % sowie das Bestrahlungswachstum und das Kriechverhalten um 20 %. Es entspricht den Anforderungen für Abbrandwerte von über 75 GWd/tU und langen Zyklen von 24 Monaten.
Aus Anwendungssicht ist Zirlo MAX keine isolierte Materialveröffentlichung, sondern ein integraler Bestandteil des Hüllrohr-Upgrades, das synchron mit dem Westinghouse Accident Tolerant Fuel System eingeführt wird. Das Material ist mit bestehenden Brennstofffertigungslinien kompatibel, erfordert keine umfangreichen Umbauten der Produktionsanlagen und kann daher nahtlos in bestehende Fertigungssysteme integriert werden. Gemäß dem von Westinghouse veröffentlichten Fahrplan werden von 2026 bis 2027 die Bestrahlungsprüfungen im Reaktor und die Zertifizierung durch die US-amerikanische Nuclear Regulatory Commission (NRC) abgeschlossen. Die ersten kommerziellen Lieferungen sollen im vierten Quartal 2027 erfolgen, mit Priorität für das US-Kernkraftwerk Vogtle, europäische AP1000-Projekte sowie Projekte im asiatisch-pazifischen Raum.
Mit dieser Veröffentlichung positioniert Westinghouse auch den globalen technologischen Wettbewerb um unfalltolerante Zirkonlegierungen klarer. Dem Artikel zufolge stellt sich Zirlo MAX in direkten Vergleich zu Frankreichs Framatome PROtect, Global Nuclear Fuels‘ ADOPT sowie den chinesischen unfalltoleranten Zirkonlegierungen der N36- und ZH-Serie. Im Vergleich zur in China vorherrschenden N36-Legierung weist Zirlo MAX bei 1200 Grad Celsius höhere Kennwerte in Bezug auf Oxidationsbeständigkeit, Wasserstoffaufnahmekontrolle und maximale Abbrandgrenze auf. Die N36-Legierung ist bereits seit 2024 kommerziell im Einsatz und wird in Projekten wie Hualong One und Changjiang eingesetzt. Für Kernbrennstoff-Hüllrohrmaterialien bedeutet dies, dass unfalltolerante Zirkonlegierungen die Phase der experimentellen Validierung hinter sich gelassen haben und nun parallel in die Phasen der Zertifizierung, des Reaktoreinsatzes und der kommerziellen Lieferung eintreten.
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