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横内 洋二*; 関 正之; 栢 明; 豊島 光男*; 堤 正順*; 蔦木 浩一; 衣笠 学*; 井坂 和彦*
PNC TN843 84-05, 168 Pages, 1984/04
高速実験炉「常陽」照射用炉心特殊燃料集合体は,UNIS-B2(以下B2Mと称す)及びUNIS-B3(以下B3Mと称す)から構成されており,高速原型炉「もんじゅ」標準型炉心燃料の確性試験及びプレナム有効容積の異なる3種類(14.7cc,10.4cc,8.0cc)による,内圧クリープ損傷和等に関する照射挙動の調査,ならびに,タグガスの有無により燃料破損位置決め効果試験さらに,被覆管材の確性試験を目的としている。 照射開始時期は,B2Mは第3サイクルから照射されB3Mは,12サイクルまでに照射され燃料要素平均燃焼度約91,000MWD/TMと高燃焼度試験を行う。 本燃料要素の加工は,昭和58年2月に先行試験を実施したのち,同年6月から約1ヶ月間で燃料要素各32本(B2M,B3M)製造終了し,その後自主検査及び官庁検査を行い,同年11月17日に大洗工学センターへ向け出荷した。 さて本報告書は,燃料要素の製造工程データをまとめたものである。また,添付資料には照射後解析等で使用頻度の高いデータをピックアップし共通データとしてまとめ,さらに,燃料要素個々のペレット配列をまとめたものを詳細データとして掲載した。
横内 洋二*; 雪 隆司*; 衣笠 学*; 鈴木 満*; 山本 純太*
PNC TN843 84-02, 34 Pages, 1984/02
一軸乾式金型成形機(ヨシヅカ社製PCH-15SU型)を用いて,量産時と同様の自動充填機構によりFBRタイプの中空ペレットの成形試験を行い,以下の結論を得た。▲1現有の乾式成形機を用いて,約1.7
mmの中空径を有する焼結ペレットは,量産可能である又,ペレットの長さと外径の比(L/D)は3が限界であった。▲2中空ペレットの成形では,製粒粉末の管理を充分に行う必要があると共に,バインダー及びルブリカントの添加率は忠実ペレットの成形よりも多い方が良好な結果が得られる。▲3コアロッドの設計にあたっては,座屈限界を充分に解析しておかないと,成形時に破損する場合がある。又,その材質は剛性の高いものよりも,靭性の高い素材の方が良い結果が得られた。
横内 洋二*; 衣笠 学*; 山本 純太*; 青木 義一*; 鈴木 満*
PNC TN843 83-12, 29 Pages, 1983/10
プルトニウム転換部10kgMOX施設のウランにて直脱回収されたUO/SUB2粉末を用いて,「ふげん」用燃料製造のための確証試験を行った。このUO/SUB2粉末は,従来のUO/SUB2粉末に比べ比表面積,平均粒径共に粗い粉末であったが,1680度C2時間焼結した結果は93.8%T.D.のペレット密度が得られた。この回収UO/SUB2と従来UO/SUB2とを1:1の重量比で混合した粉末は,成形性も従来UO/SUB2単独の場合とほとんど変わらず,焼結ペレット密度も94.7%T.D.であった。又,回収UO/SUB2の前駆体である脱硝直後の粉末の焙焼還元過程での熱減量変化を調べた。残留する硝酸根は200度C付近で分離し,320度C付近で結晶水を離し,600度C付近でUO/SUB3からU/SUB3O/SUB8に変わる。U/SUB3O/SUB8は,810度Cで5%H/SUB2-95%N/SUB2雰囲気により,30分程度でUO/SUB2に転化することが明らかになった。
横内 洋二*; 衣笠 学*; 山本 純太*
PNC TN843 83-04, 84 Pages, 1983/10
高速実験炉「常陽」照射用炉心特殊燃料要素B2M,B3Mに使用するペレットの製造は,昭和57年5月に先行試験を実施したのち,本番製造を同年6月より翌年2月までの間で実施した。BNFLより入手した蓚酸塩を出発母塩とするPuO2原料粉末と8%に濃縮度調整を行ったUO2粉末とを混合して,粉末の調整を行った。ペレットの焼結密度を85%T.Dにする調整は,ポアフォ-マ-を添加する方法を用いた。ペレットの製造ロットは,焼結ごとの区分で1ロットとし,計7ロットを製品ロットとした。製造したペレットのうち,官庁検査に合格したものの総数は5345個であった。これらのペレットを燃料棒加工工程へ搬出した。
山本 純太*; 衣笠 学*; 横内 洋二*; 堤 正順*; 栢 明; 渡辺 昌介*; プル燃料部; 設計開発課*
PNC TN843 83-06, 16 Pages, 1983/09
C型特燃2型要素用混合酸化物ペレットの先行試験を通じ,本番製造における工程条件の確証を行った。又,混合酸化物ペレットの焼結密度の測定及び,分布等の検討を行うと共に,経時変化を調べるためガス,水分等の化学分析を行い,燃料ペレットの健全性を確認した。
横内 洋二*; 衣笠 学*; 栗田 一郎
PNC TN842 83-04, 191 Pages, 1983/08
核燃料要素の加工製造の関する特許は,数多く登録されており,目的の物件を探索し,内容を調査するためには,かなりの時間と労力を必要とする。この探索と調査の手引きとするため,昭和53年から昭和57年までの公開特許(公開実案も含む)について編集しました。本書は,編集者の浅学と偏見のため,情報源としては不十分なものかも知れませんが,別に編集した公告特許目録とともに活用して下さい。本書は,以下の9項目に分類整理しています。(1) 核燃料一般(2) 粉末調製(3) 粉末処理(4) 核燃料ペレット(5) 核燃料要素・集合体(6) 再処理(化学一般を含む)(7) 脱硝(硝酸の分解)(8) 分析測定検査,廃液,ガス処理,除染(9) その他
横内 洋二*; 衣笠 学*; 栗田 一郎
PNC TN842 83-03, 58 Pages, 1983/07
昭和53年から昭和57年にかけての,核燃料要素製造に係わる特許公報を(1)再処理技術,(2)粉末調製技術,(3)粉末処理装置,(4)ペレット調製技術,(5)燃料要素加工技術,(6)その他,の6項目で分類し,それぞれについて,I)発明の名称,II)出願人,III)発明者,IV)特許請求の範囲,を記載して目録とした。なお,編集者の浅学のため十分な特許目録とはならなかったが,技術情報源として活用して下さい。
横内 洋二*; 衣笠 学*; 青木 義一*
PNC TN841 83-54, 56 Pages, 1983/07
常陽特燃B型ペレット(30wt%PuO2,約82.6%TD)と常陽MK2ペレット(28.5wt%PuO2,約91.7%TD)の酸化破砕試験を行い以下の結論を得た。(1)最適酸化温度は空気を用いた場合450+-30。Cであり,これ以上の高温で酸化しても酸化速度はかえって遅くなる。(2)酸化破砕はfccMO2+x+cubicM4O9相がM4O9+orthoM3O8-y相に変わるO/M比2.28
2.30付近から起こる。これはorthoM3O8-y相生成に伴う格子定数の減少が駆動力となって起こるためである。(3)回収粉を製造工程にリサイクルするための酸化破砕条件としては,急激な酸化を起こす条件下が望ましい。この条件下では活性の大きい微粉末が得られる。
本田 裕*; 横内 洋二*; 衣笠 学*; 堀井 信一*; 関 正之; 豊島 光男*; 石川 敬志*; 鹿島 貞光
PNC TN843 83-01, 108 Pages, 1983/04
この燃料要素は,ノルウェー国のハルデン炉(HBWR)を利用して照射試験を行うためのもので,第一次(IFA-514)試験に続くものである。主な照射目的は,(1)ペレットと被覆管のギャップをパラメータとした場合の機械的相互作用(PCMI)の調査,(2)混合転換法によって製造した原料を用いた燃料の照射挙動を調べるなどである。燃料要素には第1次と同様に照射下での燃料挙動を計測する計装が施されており,炉運転中に連続して計測できるものとなっている。本書は,この燃料要素加工における製造データをまとめた記録集である。なお設計に関する事柄の詳細は,"「軽水炉用」プルトニウム富化燃料のHBWR(第2次)照射試験-IFA-529燃料集合体の設計"(SN-841-79-53)を参照されたい。
青木 義一*; 金子 洋光; 横内 洋二*; 山口 俊弘; 衣笠 学*; 堀井 信一*
PNC TN841 82-48, 113 Pages, 1982/09
高速原型炉「もんじゅ」に使用される燃料は混合脱硝法で得られた粉末を原料にして製造される。このような方法で製造されたペレットは従来のペレットと物性的に違いは少ない。本試験は照射において直脱粉より作ったペレットがどの様な挙動を示めすのか確証するために行う。この照射試験の結果は製造側へ貴重なデーターを提供してくれるものと考えられる。
本田 裕*; 鹿島 貞光; 大関 覚*; 衣笠 学*
PNC TN841 82-05, 26 Pages, 1982/01
種々の照射試験用燃料の製造を目的として,使用されてきたR-125のグローブボックス群(グローブボックス15台,総容量64.5m3)を約200日間で解体撤去した。酸化プルトニウム一酸化ウラン粉末で汚染された乾式系グローブボックス群の撤去は,今までに例がない。特に,解体作業では,溶液を主として取扱った,いわゆる湿式系グローブボックスとは異なり,空気汚染濃度が高くなることが予想された。実際に,解体作業では,空気汚染濃度が1,000(MPC)aを超えることがあった。解体作業を安全に,且つ能率よく行うためには,グローブボックスの除染そして残汚染のペイント固定を,できるかぎり行うことが必要である。本報告では,酸化プルトニウム一酸化ウラン粉末で汚染された乾式系グローブボックスの解体作業に,グローブボックスの除染およびペイント固定がどの様な効果を与えたかを明らかにした。
本田 裕*; 鹿島 貞光; 衣笠 学*
PNC TN841 81-14, 78 Pages, 1981/03
FBR燃料ではFCCIの低減のためPuO2‐UO2混合酸化物焼結体のO/M比を低くすると同時に,燃料ピン内圧を押えるため蒸発性不純物をできるだけ少なくすること,いわゆる低ガスペレットを製造することが必要である。燃料中のガスは,焼結時における不純物の分解生成ガスあるいは焼成雰囲気などに帰因する。本実験は,焼結ペレットを得るための焼成方法がペレットの低ガス化にどの様に寄与しているかを明らかにするため,(1)焼成雰囲気の焼結に及ぼす影響,(2)焼結段階での収縮挙動について調べた。
本田 裕*; 鹿島 貞光; 衣笠 学*
PNC TN841 81-13, 116 Pages, 1981/03
Pu富化度の高い燃料の製造でのスクラップペレットは回収されて,再び製造ランに組み込まれる。したがって,回収工程は非常に重要となっている。通常,回収は乾式とよばれる酸化反応が用いられる。すなわち焼結したスクラップペレットを機械的に粗砕したのち空気中で焙焼して粉砕する。現在までに,UO2およびPuO2‐UO2混合酸化物の酸化反応に関する多くの研究が報告されている。しかし乾式回収の立場から,スクラップ焼結体を効果的に粉化するための酸化方法についての報告はあまりない。今回は種々の雰囲気による酸化粉化の結果および回収条件とその粉末系の焼結特性について報告する。なお,本報告ではこの酸化粉化,Oxidation&Pulverigationを略してOx‐Pulverと称する。
