MAリサイクルのための燃料挙動評価に関する共通基盤技術開発

Development of common and fundamental technologies on the evaluation of nuclear fuel behavior for realizing MA recycling

荒井 康夫

Arai, Yasuo

平成19年度から3年計画で開始した標記課題名の受託の平成19年度及び20年度の成果と今後の計画について発表する。He挙動の解明とモデルの構築では、Heの拡散挙動評価を目的とした高温高圧下でHeを吸蔵させた単結晶及び多結晶UO試料の作成,比較的短半減期のアルファ崩壊核種であるPu-238あるいはCm-244を含有した酸化物の調製と経時寸法変化測定,He放出挙動に着目したMOX燃料ピンの照射後パンクチャ試験,照射中及び保管中のMA含有MOX燃料中のHe生成量評価のための簡易式の作成等をこれまでに実施した。Cm酸化物等の基礎特性の解明では、Am-Pu混合酸化物の熱伝導率,酸素ポテンシャルの温度並びにO/M比依存性測定,MA元素を模擬したNdを含有するU-Nd混合酸化物の熱クリープの測定と有限要素法を用いたクリープ速度式の作成,マトリックスのMo中に模擬燃料物質としてCeOを分散させた模擬サーメット燃料及びマトリックスをMgOとした模擬サーサー燃料の熱伝導率の実測値と有限要素法による評価値の比較検討等をこれまでに実施した。今後は燃料内でのHeの溶解,生成,拡散,放出等の素過程を組込んだモデルの開発,取得した実験値を入力に用いた燃料ふるまいコードによる燃料中のHe挙動予測,Cm含有酸化物を対象とした熱伝導率,熱膨張率,酸素ポテンシャル等の物性測定,実験値と計算科学的手法を組合せた種々のMA含有燃料の特性評価、等を行う計画である。

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