New in-pile water loop facility for IASCC studies at JMTR

JMTRにおける新しいIASCC研究用の炉内水ループ装置

塚田 隆 ; 小森 芳廣 ; 辻 宏和; 中島 甫; 伊藤 治彦

Tsukada, Takashi; Komori, Yoshihiro; Tsuji, Hirokazu; Nakajima, Hajime; Ito, Haruhiko

照射誘起応力腐食割れ(以下、IASCC)研究における試験データは、従来ほとんどすべてが照射後試験により得られて来た。その結果、IASCCに関して多くの知見が得られたことは事実である。しかし、IASCCは本来炉内で使用される構造材で問題となり、そこでは照射,化学環境(高温水)そして応力は同時に材料に作用している。これらの作用には照射後試験では再現不可能な現象があり、照射は高温水の放射線分解をもたらし、応力付加状態での照射損傷組織は無負荷状態のそれと異なることも知られている。近年、IASCC研究では炉内の照射下高温水中で材料試験を行い、上記の炉内複合環境におけるIASCC挙動を調べようとする機運が高まっている。既にハルデン炉では、照射下IASCC試験を開始しているが、チェコLVR-15炉,ベルギーBR-2炉においても照射下IASCC試験のための高温水ループを炉内に設置して試験の実施を目指している。本発表では、平成13年度にJMTRに設置されたIASCC研究用高温水ループについて、その設計の考え方と装置の仕様と特徴などを報告する。

Irradiation assisted stress corrosion cracking (IASCC) is caused by the synergistic effects of neutron and gamma radiation, residual and applied stresses and high temperature water environment on the structural materials of vessel internals. IASCC has been studied since the beginning of the 1980s and the phenomenological knowledge on IASCC is accrued extensively. However, mainly due to the experimental difficulties, data for the mechanistic understanding and prediction of failures of the specific in-vessel components are still insufficient and further well-controlled experiments are needed [1]. In recent years, efforts to perform the in-pile materials test for IASCC study have been made at some research reactors [2-4]. At JAERI, a high temperature water loop facility was designed to install at the Japan Materials Testing Reactor (JMTR) to carry out the in-core IASCC testing. This report describes an overview of design and specification of the loop facility.