In-pile SCC initiation and growth testing at JMTR

JMTRにおける炉内SCC発生及び進展試験

塚田 隆 ; 加治 芳行  ; 宇賀地 弘和 ; 永田 暢明*; 堂崎 浩二*; 瀧口 英樹*

Tsukada, Takashi; Kaji, Yoshiyuki; Ugachi, Hirokazu; Nagata, Nobuaki*; Dozaki, Koji*; Takiguchi, Hideki*

照射誘起応力腐食割れ(IASCC)は高経年化した軽水炉の炉内構造材にかかわる重要な検討対象である。一般的に、IASCCはあるしきい中性子照射量以上まで照射した材料の照射後試験(PIE)により発生させることができる。しかし、PIEにより発生させたIASCCと実際の炉内で発生するIASCCは、注意深く比較検討する必要がある。なぜならば、実機の炉内では、照射,応力,高温水環境の影響が同時に作用することによりIASCCが発生するが、PIEによりその作用を再現することはできないからである。このため、炉内でのこの同時作用がIASCCに及ぼす影響を調べるため、材料試験炉JMTRの炉内で照射下IASCC試験を実施するための技術開発を開始した。本論文では、開発した技術のうち、炉内で試験片に応力を付加する技術,照射下でき裂の発生・進展をモニタリングする技術、及びそれらの技術を炉内で確証するため熱鋭敏化材を用いて実施した試験の結果を報告する。

Irradiation assisted stress corrosion cracking (IASCC) is one of the significant concerns for the in-vessel stainless steel components of the aged light water reactors (LWRs). In general, IASCC can be reproduced on the materials irradiated over a certain threshold fluence level of fast neutron by the post-irradiation examinations (PIEs). It is, however, considered that the reproduced IASCC by PIEs must be carefully compared with the actual IASCC in nuclear power plants, because the actual IASCC occurs in the core under simultaneous effects of radiation, stress and high temperature water environment. Therefore, to confirm the effect of synergy, we have started to develop the test technique to carry out the in-pile IASCC tests at JMTR, Japan Materials Testing Reactor. In this paper, we describe the developed several techniques, especially control of loading on specimens, monitoring technique of crack initiation/growth and a result of mock-up in-pile SCC tests using thermally sensitized specimens.