Die vorliegende Arbeit wurde im Institut f r Verfahrenstechnik der R WTH Aachen (vormals Forschungsinstitut der GVT) unter Leitung von Herrn Prof. DrAng. S. KIESSKALT durchgef hrt. Die finanziellen Mittel hierzu wurden vom Landesamt f r Forschung des Landes N ordrhein-Westfalen zur Verf gung gestellt. Beiden Institutionen sei gedankt. Die experimentelle Durchf hrung der Arbeit oblag weitgehend dem erstgenannten Verfasser. 5 Inhalt 1. Einleitung. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 2. Versuchskonzeption . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 3. Versuchs anlagen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 4. Versuchs durchf hrung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 5. Die Diffusionsgleichung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 6. Das Aufdampfen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 7. Me ergebnisse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 8. Diskussion der gemessenen Diffusionskoeffizienten . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 9. Anhang. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 10. Literaturverzeichnis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 7 1. Einleitung In der vorliegenden Arbeit wurde im Hinblick auf die Diffusion des Spaltproduk- tes Caesium in Uran die Diffusion von geringen Kaliumkonzentrationen in Kupfer in einem Temperaturbereich von 550 bis 950 C untersucht. Da Kupfer nahezu den gleichen Schmelzpunkt und ungef hr die gleiche Atomgr e wie Uran hat, kann man annehmen, da bei geringen Kalium-Konzentrationen in Kupfer und hohen Temperaturen die Diffusion hnlich verl uft. Weil weiterhin die Atom- durchmesserverh ltnisse Kalium zu Kupfer und Caesium zu Uran sich nur wenig voneinander unterscheiden, k nnen R ckschl sse auf die Diffusion von Caesium in Uran gezogen werden. Zur Messung des Diffusionskoeffizienten wurden in einer Hochvakuum-Appa- ratur Aufdampfschichten eines Kupfer-Kalium-Gemisches hergestellt. Diese Auf- dampfschichten wurden dann in einem Diffusionsofen unter Vakuum bei be- stimmter Temperatur gegl ht. Aus dem zeitlichen Verlauf des dabei aus der Probenoberfl che austretenden Kaliumdampfstromes, der dann an einer hei en Wolframanode teilweise ionisierte und dadurch ber eine Absaugkathode me - technisch zu erfassen war, wurde der Diffusionskoeffizient bestimmt.