Vibro-packing experiment of non-spherical uranium dioxide particles with spherical metallic uranium particles

球状金属ウラン粒子を混合した非球形UO粒子の振動充填試験

松山 慎一郎*; 石井 克典 ; 平井 睦*; 坪井 靖*; 木原 義之

Matsuyama, Shinichiro*; Ishii, Katsunori; Hirai, Mutsumi*; Tsuboi, Yasushi*; Kihara, Yoshiyuki

原子力機構では、FBR燃料サイクル実用化戦略調査研究の一環としてバイパック燃料の開発を進めてきた。本研究は充填中における粒子の挙動と最終的な充填状態を調べることを目的として実施したもので、酸化物燃料粒子と酸素ゲッター粒子の模擬材としてそれぞれ非球形のUO粒子と球状の金属ウラン粒子を用いた。試験の結果、酸素ゲッター粒子を燃料中に均一に分散させるためには、各サイズの酸化物粒子を偏析させることなく均一に被覆管に充填することが重要であることがわかった。定量フィーダを用いた同時充填法は、酸素ゲッター粒子を添加したバイパック充填法として有用であることが確認された。

Japan Atomic Energy Agency has been developing vibro-packed fuel as one candidate for commercial fast breeder reactor fuels. In this study, vibro-packing experiments were carried out to investigate particle behavior during vibro-packing and particle distribution after vibro-packing in a cladding tube. Non-spherical uranium dioxide particles and spherical metallic uranium particles were used to simulate mixed oxide particles and oxygen getter particles. These experiments revealed that it is important to feed each size of fuel particles uniformly into a cladding tube without size segregation in order to obtain a vibro-packed fuel pin with oxygen getter particles uniformly dispersed. "Simultaneous feeding" with volumetric powder feeders is useful to obtain a vibro-packed fuel pin with oxygen getter particles uniformly dispersed.