窒化物燃料製造試験報告書(1)UNペレット製造試験

Nitride fuel pellets fabrication tests (1); UN Pellets tests

森平 正之 ; 矢野 総一郎; 古村 誠太郎*; 檜山 敏明; 羽成 章*; 林 賢一*; 上村 勝一郎

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プルトニウム燃料開発室においては新型燃料技術評価作業の一環としてウラン・プルトニウム混合窒化物燃料の開発を行っており、平成7年から8年にかけて試験設備の性能確認とプルトニウム試験の予備試験を兼ねたUNペレットの製造試験を実施した。そして、還元炉・焼結炉を中心としたハード的な課題を解決し、最終的に焼結密度93.0%TDの単相UNペレットが得られた。これらの結果を受けて、平成8年12月より(U,Pu)Nペレット製造試験を開始した。本報は、この間の試験経過についてまとめたものである。なお、UN試験で最終的に得られた試料の化学分析は、工程上の問題とアスファルト固化施設における爆発事故の影響によるプルトニウム燃料第一開発室の運転停止のために確認することができなかった。しかし、UN試験後に実施した(U,Pu)N試験では、製造条件は異なるものの、窒素量5.51%、酸素不純物量0. 11%というデータが得られていることから、UN試験においても同程度の純度の試料が得られているものと推定される。

Uranium-Plutonium Mixed Nitride fuel development has been done as one of the feasibility study of advanced nuclear fuel in PFDF (Plutonium Fuel Development Facility) Tokai PNC. UN tests were performed to check fabrication equipments and as pretests for MN tests in 19951996. Some problems for a reducing furnace and a sintering furnace were solved. Finally high density single phase UN pellets (93.0% TD) were successfully obtained. (U, Pu)N tests were started on December 1996. Impurity analysis for the products on final stage of UN tests was not performed because all tests in PFDF were stopped relating to an accident in TRP (Tokai Reprocessing Plant). We expect that nitrogen content and oxygen impurity content of the UN are not so different from the analytical value of (U, Pu)N products which were fabricated just after final UN tests. They are N=5.51% and 0=0.11|%. Carbon impurity was not analyzed for both UN and (U,Pu)N.