黒鉛製ビスマスループの試作

Trial manufacture of Bismuth loop

矢島 聖使; 亀本 雄一郎*; 高橋 良寿*

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ビスマス金具は、?融点が比較的低い、?蒸気圧が低い、?中性子吸収断面積が小さい、などの性質を持ち、高温低圧の原子炉の開発上注目されていた。核燃料媒体として、ビスマスの詳細な研究がLMFR(Liquid Metal Fuel Reactor)開発時になされたことは周知の事実である。一方、日本原子力研究所における半均質炉開発研究の一環として、ビスマスを冷却材として使用する検討がなされ、今日まで種々な研究がなされてきた。ビスマスを冷却材として使用するためには、ビスマスタイトの黒鉛材の研究が重要となる。黒鉛はビスマスには侵されないが、酸化ビスマスには侵される。また、もし黒鉛と接触させたままビスマスを凝固させる場合には、黒鉛の小さな孔に入ったビスマスの体積膨脹により次第に黒鉛は破損され、結局はビスマスにより侵されたと同様な結果となることが明らかとなった。当研究室においては動的ビスマスによる黒鉛の腐食、高温ビスマスのハンドリングなどの研究を兼ねてビスマスタイトの黒鉛製ビスマスループの開発を行なってきた。数回の改造を重ねてほぼ初期の目的を満たすループを作ることができたので、以下に報告する。

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