Bränslekappslingen i dagens lätt- och tungvattens kärnkraftsreaktorer består uteslutande av zirkoniumlegeringar, då de har många av de kvalitéer som önskas hos ett material som utsätts för en så pass hård miljö som i reaktorhärden. Under drift är bränslekappslingen i ständig kontakt med vatten vilket gör att väte frigörs och diffunderar in i materialet och bildar s.k. hydrider.

Hydrider är väldigt spröda vilket innebär att de lätt kan spricka, som i sin tur kan leda till haveri och läckage av de radioaktiva biprodukter som bildas i härden. För att undvika detta önskar man göra s.k. livslängdsuppskattningar av bränslekappslingen, vilket kräver god kännedom om hydridernas mekaniska och termodynamiska egenskaper. I zirkonium bildas tre hydrider och med undantag av en, den s.k. gamma-hydriden, är dess egenskaper väldokumenterade. Dock är gamma-hydriden fortfarande en gåtfull fas då man inte har lyckats utröna huruvida den är stabil eller om den är metastabil och än mindre vid vilken temperatur och tryck som den bildas.

Syftet med projektet är att med hjälp av kvantmekanisk modellering studera fasstabiliteten hos hydriderna och framförallt fastställa huruvida gamma-hydriden är stabil eller metastabil. Vidare ämnar vi klargöra vid vilken vätekoncentration, tryck och temperatur som den bildas. Projektet är lovande och ligger rätt i tiden. Det finns ett stort intresse, framförallt från kärnkraftsindustrin, att få en förståelse för hur yttre påverkan i form av temperatur och tryck påverkar mikrostrukturen hos bränslekappslingen. Detta är av central betydelse för att kunna göra tillförlitliga livslängdsuppskattningar och säkerställa en säker drift.