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Oxidation of zircaloy-4 under limited steam supply from 900 to 1,400$$^{circ}$$C

900$$sim$$1400$$^{circ}$$Cにおける水蒸気不足条件下のジルカロイ-4の酸化

上塚 寛; 大友 隆; 川崎 了

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軽水炉の炉心損傷事故時におけるジルカロイ被覆管の酸化挙動を明らかにするために、微量の水蒸気供給条件(0.1$$sim$$36mg/cm$$^{2}$$・min)の下でジルカロイ-4の酸化試験を実施した。各試験温度に対して、明らかな供給水蒸気速度の臨界値が認められ、それ以上の供給速度では反応量(酸化重量増)が一定値となった。この結果から水蒸気欠乏(steam starvation)の影響が見られる水蒸気供給速度範囲を各試験温度に対して決定した。その値は1000$$^{circ}$$Cにおける酸化の場合約1.0mg/cm$$^{2}$$・min、1400$$^{circ}$$Cの場合には約4mg/cm$$^{2}$$・minであった。又、従来のジルカロイ-水蒸気酸化試験における水蒸気供給速度条件より1$$sim$$2オーダー小さい条件(30mg/cm$$^{2}$$・min)で得た試験結果から反応速度定数の温度依存式を決定した。この結果は文献値と極めて良い一致を示した。したがって、本実験で求めた臨界値以上の水蒸気供給速度条件では通常の酸化が生じると結論できる。

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分野:Nuclear Science & Technology

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