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Annealing effect of thermal conductivity on thermal stress induced fracture of nuclear graphite

熱応力に起因する原子炉黒鉛の破壊に及ぼす熱伝導率の焼き鈍し効果

角田 淳弥 ; 柴田 大受 ; 石原 正博 ; 伊与久 達夫; 辻 延昌*

Sumita, Junya; Shibata, Taiju; Ishihara, Masahiro; Iyoku, Tatsuo; Tsuji, Nobumasa*

高温ガス炉の炉内構造物には黒鉛が使用されるが、事故などで炉心温度が上昇する場合には黒鉛構造物の熱応力が増加し、それによって引き起こされる破壊の確率が増加する。黒鉛の熱伝導率は炉内の中性子照射によって低下するが、焼き鈍しによりある程度回復することが知られており、黒鉛構造物の破壊・強度の評価においては熱伝導率の回復の影響を適切に考慮することが重要である。本研究では、IG-110黒鉛の熱伝導率の焼き鈍し効果について、照射温度,照射量,焼き鈍し温度を関数とした回復因子のモデル化を行い、有限要素法による熱応力解析を実施して破壊確率を評価した。その結果、炉内の黒鉛構造物の温度評価値は、熱伝導率の回復効果を考慮した場合では考慮しない場合に比べて最大で約70$$^{circ}$$C低い結果となり、それに伴い破壊確率が減少することが明らかとなった。

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