低密度ペレット製造条件確立試験(IX)密度低下現象解明試験(2)

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上村 勝一郎; 川瀬 啓一 ; 成田 大祐; 遠藤 秀男; 山本 純太

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Pu工場において「もんじゅ」内側炉心ペレット製造が行われている時に、あるロットから著しく焼結密度が低下する現象が発生した。これらのロットのペレットでは、金相観察においてクラック状の空孔(ミミズ状ポア)が多数発生していることが判明した。その原因として、乾式回収粉と混合転換粉の焼結挙動に差が生じ、密度低下現象(ミミズ状ポア〔参考写真参照〕の発生)が起きたと推定された(製造課エンジニアリングシートNO製造-92-257参照)。そこで、Pu開発室において、密度低下現象解明試験(1)を実施した。その結果、製造工程の条件にはほとんど関係なく、ミミズ状ポアの発生には乾式回収粉の性状が大きく影響していると推定される結果が得られた。1)。そこで本試験では、Pu開発室において結晶粒を成長(不活性化を進行)させた数種類の乾式回収粉を製造し、乾式回収粉の性質がペレットに及ぼす影響を調べた。その結果、乾式回収粉の結晶粒径によって、密度の割合が異なることが判明した。しかし、ポアフォーマの添加の有無によって密度低下の傾向が異なり、結晶粒径と密度低下の割合との相関は明らかにできなかった。ミミズ状ポアの発生には、乾式回収粉と他の原料粉末との粒径の比が影響していると推定され、正確な発生条件の解明には、原料粉末の粒径、粒度分布を揃えた条件での試験が必要であると考えられる。また、Pu工場における燃料製造においては、乾式回収粉の物性値の他に乾式回収粉用のペレット結晶粒径についても把握しておく必要があると考えられる。

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