検索対象:     
報告書番号:
※ 半角英数字
 年 ~ 
 年

PNC316鋼被覆管のスエリング挙動-FFTF/MFA-1、常陽/C3M、常陽/B8データに基づく検討-

Swellng behavior of PNC316 stainless steels cladding tube; An examination based on PIE data of FFTF/MFA-1, Joyo/C3M and Joyo/B8 irradiation test

堂野前 貴子; 赤坂 尚昭; 山県 一郎

not registered; not registered; Yamagata, Ichiro

従来、高速炉炉心材料用SUS316相当鋼(以下PNC316鋼)のスエリング挙動は材料照射材の結果をもとに評価されてきた。しかし平成 8年以降に得られた20$$times$$E(+26)n/㎡(E$$>$$0.1MeV)を超える高照射量の燃料集合体照射材の結果から材料照射材とのスエリング挙動の差異が明らかとなった。 高照射量領域で同等の温度と照射量条件下で比較すると、燃料集合体照射材のスエリングは材料照射材に比べて大きい値を示し、スエリング速度も燃料集合体照射材の方が大きな値を示している。それぞれの場合の照射条件をさらにをさらに詳細に比較すると、温度変動や応力などの条件が大きく異なることから、照射条件がこれらのスエリング挙動の違いに影響を及ぼしている可能性が示唆され、それらの因子の同定分析を行った。例えば、燃料集合体照射の場合では照射中の温度が変動するが、材料照射の場合はほぼ一定温度にて照射される。 本報告書では、燃料集合体照射されたPNC316鋼被覆管のスエリング挙動の分析に重点を置き、これまでの知見を統合した当該スエリング挙動の相違の因子分析とスエリング挙動実験式について報告する。得られた結果を以下に示す。 (1)燃料集合体照射材と材料照射材のスエリング挙動の相違に最も大きな影響を与える因子は、温度効果(温度変動・温度勾配)であると考えられる。 (2)PNC316鋼被覆管のスエリング挙動実験式(燃料集合体照射)は以下に示すとおりである。S=R$$times$${$$phi$$t+(1/$$alpha$$)$$times$$ln{1+exp($$alpha$$$$times$$($$tau$$-$$phi$$t)))/(1+exp($$alpha$$$$times$$$$tau$$)}} 但し、R=1%/dpa,$$alpha$$=-0.29282$$times$$tanh(T-508.31)/15.502)-0.40981$$times$$tanh((T-469.07)/32.627)+0.28304,$$tau$$=127.08$$times$$tanh((T-340.16/461.44)-147.14$$times$$tanh((T-350.75)/82.422)+118.2 上記の適用範囲は、照射温度430$$^{circ}C$$$$sim$$550$$^{circ}C$$である。これによると、燃料集合体照射の場合23$$times$$E(+26)n/㎡(E$$>$$0.1MeV,550$$^{circ}C$$付近)において最大約14%のスエリングを有すると推測される。

Until 1996, swellng characterization of modified 316 stainless steels (PNC316) was evaluated from the open tubes' data that were irradiated without fuels in it. After that, above the 20 $$times$$ 10$$^{26}$$n/m$$^{2}$$(E>0.1Mev), the swelling data of irradiated claddings on fuel assembly were also obtained. Swelling and swelling rate of fuels claddings were larger than those of open tubes at higher fluence level. So it became obvious that there was influence of irradiation environments between fuel claddings and open tubes. For example, Irradiation temperature changes during the irradiation period on the fuel claddings. On the other hand, it is almost constant on open tubes. This paper focuses on the result of analysis about the swelling behavior of the PNC316 claddings that was irradiated on fuel assembly. Results are as follows. (1)At swelling behavior, the most effective factor of fuels cladding is the condition of irradiation temperature (temperature changing and temperature gradient). (2)Experimental swelling equation of PNC316 cladding tube is as follows. S = R$$times$$[$$phi$$+(1/$$alpha$$)$$times$$ln{(1+exp($$alpha$$$$times$$($$tau$$ $$phi$$ t)))/(1+exp($$alpha$$ $$times$$ $$tau$$))}] R = 1%/dpa (=5%/10$$^{26}$$ n/m$$^{2}$$) $$alpha$$ = 0.29282 $$times$$ tanh((T-508.31)/15.502) - 0.40981 $$times$$ tanh((T-469.07)/32.627) + 0.28304 $$tau$$ = 127.08 $$times$$ tanh((T-340.16)/461.44) - 147.14 $$times$$ tanh((T - 350.75)/82.422) + 118.2 This equation can be applied at the temperature range of 430$$^{circ}$$C-550$$^{circ}$$C. And it shows that swelling is expected about 14% around the 23 $$times$$ 10$${26}$$n/m$$^{2}$$ (E > 0.1Mev) at about 500$$^{circ}$$C.

Access

:

- Accesses

InCites™

:

Altmetrics

:

[CLARIVATE ANALYTICS], [WEB OF SCIENCE], [HIGHLY CITED PAPER & CUP LOGO] and [HOT PAPER & FIRE LOGO] are trademarks of Clarivate Analytics, and/or its affiliated company or companies, and used herein by permission and/or license.