Irradiation growth of graphite in reflector elements of JRR-4

JRR-4反射体要素黒鉛反射材の照射成長

堀口 洋徳; 柴田 大受 ; 八木 理公 ; 横尾 健司 ; 大山 光樹; 楠 剛 

Horiguchi, Hironori; Shibata, Taiju; Yagi, Masahiro; Yokoo, Kenji; Oyama, Koji; Kusunoki, Tsuyoshi

研究用原子炉JRR-4は、医療照射(ホウ素中性子捕捉療法),原子力技術者の教育訓練,放射化分析及びその他多くの研究に利用されている。黒鉛反射材を内包する反射体要素のアルミニウム被覆材の溶接部に割れが発見されたため、調査を行い、原因が黒鉛の照射によると推定される成長であることがわかった。他の反射体要素に対して放射線透過試験(RT)を行った結果、すべての黒鉛に成長を確認した。黒鉛の照射量と成長量の関係を明らかにするため、使用履歴の異なる13体の反射体要素を解体し、黒鉛反射材の寸法測定を行った。その結果、黒鉛の温度が200C以下と推定されるJRR-4の使用環境では、黒鉛の成長は、高速中性子照射量の増加とともに大きくなることを明らかにし、黒鉛の寸法変化率を評価した。

The Japan Research Reactor No.4 (JRR-4) are used for medical irradiation (Boron Neutron Capture Therapy), education and training for engineers, activation analysis and researches in various fields. A crack was found on the weld of aluminum cladding of a reflector element, in which graphite reflector was set. A survey on the reflector element confirmed that the crack was caused by growth of graphite. The growth of graphite was observed in the other reflector elements by the radiographic testing (RT). In order to understand the relations between irradiation fluence and irradiation growth, the dimensions of irradiated graphite reflectors were precisely measured after dismantling the reflector elements. We revealed that the growth of graphite increased with fast neutron fluence at low temperature which was estimated below 200C under JRR-4 operation condition.