Developments in the fabrication technology of low density MOX pellets for fast breeder reactor fuel

高速増殖炉燃料用低密度MOXペレットの製造法の開発

朝倉 浩一; 山口 俊弘; 大谷 哲雄

Asakura, Koichi; Yamaguchi, Toshihiro; Otani, Tetsuo

密度降下剤として数種類の有機化合物を用いて低密度MOXペレットの製造法を研究した。7.5kgの二酸化ウランを用いたペレット製造試験においては、5種類の密度降下剤のうち、K3が最も優れた性能を発揮したが、36kgのMOXを用いたペレット製造試験ではプルトニウムの崩壊熱がK3の性能に影響を与えている可能性が高く、同様の性能を発揮できなかった。K3と新しく導入した高い軟化温度を有する密度降下剤であるアビセルとの熱的安定性の比較試験において、K3は報告されている融点(84-88C)より低い70Cにおいて球状の形状を喪失し、結果として密度降下剤としての性能を失った。一方、アビセルは150Cまでその球状の形状を維持できた。MOX燃料ペレットの量産規模と同じスケールである36kgのMOXを用いたペレット製造試験においてもアビセルのポア形成性能は確認できた。

The fabrication of low density MOX pellets was studied using some organic compounds as pore formers. The pore former, K3 showed the best performance among five organic compounds in the 7.5 kg-UOX runs, but K3 lost this in 36 kg-MOX run, possibly because plutonium decay heat affected its performance. Comparison of thermal stubilities between K3 and a newly introduced pore former, Avicel, of high softening temperature, showed that K3 lost its spherical particle shape and consequently, its pore forming ability at 70C which was below its reported melting point (84-88C) while Avicel could maintain its spherical particle shape up to 150C. The pore forming performance of Avicel was also comfirmed in the 36 kg-MOX run which is the same scale as for mass production of MOX fuel pellets.