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Preliminary irradiation test for new material selection on lifetime extension of beryllium reflector

ベリリウム製中性子反射体の長寿命化に関する材料選定のための予備照射試験

田口 剛俊 ; 相沢 静男; 塙 善雄; 北岸 茂 ; 土谷 邦彦 

Taguchi, Taketoshi; Sozawa, Shizuo; Hanawa, Yoshio; Kitagishi, Shigeru; Tsuchiya, Kunihiko

ベリリウムは、中性子吸収断面積が小さく、散乱断面積が大きいため、試験研究炉用の中性子反射体及び減速材として利用されている。JMTRに用いられているベリリウム枠は、中性子照射によりベリリウム内にトリチウム及びヘリウムボイドが発生することにより変形するため、一定期間ごとに交換する必要があり、JMTRの初臨界からこれまでの約40年間に5回の交換が行われる。現在、約2トンの使用済のベリリウム枠がJMTRのカナル内に保管されている。このため、ベリリウム枠の長寿命化のための開発の一環として、JMTRにおいて2種類の金属ベリリウム(S-200F及びS-65C)の予備照射試験を行った。本セミナーでは、照射キャプセルの設計・製作、インナキャプセル中のトリチウムを除去するための開封装置及び照射後の曲りを測定するための高精度寸法測定装置の開発、照射済試料の照射後試験結果について発表する。

Beryllium has been utilized as a moderator and/or reflector in Japan Materials Testing Reactor (JMTR), because of nuclear properties of beryllium, low neutron capture and high neutron scattering cross sections. At present, it is necessary to exchange the beryllium frames within every fixed period; frames were exchanged five times up to the JMTR operation periods of 165th cycles, and amount of irradiated beryllium frames in JMTR is about 2 tons in the JMTR canal. In this study, preliminary irradiation test with two kinds of beryllium metals (S-200F and S-65C) was performed from 162nd to 165th operation cycles of JMTR as irradiation and PIE technique development for lifetime expansion of beryllium frames. The design study of irradiation capsule, development of dismount device of irradiation capsule and the high accuracy size measurement device were carried out. The results of PIEs such as tensile tests, metallurgical observation, and size change measurement were presented in this seminar.

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