Fuel pin irradiation test at up to 5at% burnup in BOR-60 for oxide-dispersion-strengthened ferritic steel claddings

酸化物分散強化型(ODS)フェライト鋼燃料ピンのBOR-60照射試験

皆藤 威二 ; 鵜飼 重治*; Povstyanko, A. V.*; Efimov, V. N.*

Kaito, Takeji; Ukai, Shigeharu*; Povstyanko, A. V.*; Efimov, V. N.*

日本原子力研究開発機構(JAEA)では高速炉燃料の高燃焼度を達成し得る被覆管材料として酸化物分散強化型フェライト鋼(ODS鋼)の開発を進めている。ODS鋼被覆管の照射性能を確認するために、ロシア原子炉科学研究所(RIAR)との共同研究として高速実験炉BOR-60を使用した燃料ピン照射試験を実施している。第1期の照射試験でピーク燃焼度5.1at%、被覆管のはじき出し損傷量21dpaまでの燃料ピンの健全性を確認した。また、破壊試験によりODS鋼被覆管の内面腐食量(FCCI)が十分に小さいことを確認した。この照射試験の結果、ODS鋼被覆管と低O/M比燃料の組合せが高燃焼燃料のための最適な燃料ピンシステムであることが示唆された。

The fuel pin irradiation test of the ODS claddings, which were developed as promising materials for higher burnup fuels, was carried out at high cladding temperatures of 700C and 650C in BOR-60. Vibro-packed MOX fuels with low O/M ratio were used. The integrity of the ODS cladding fuel pins was maintained up to burnup of 5.1 at% and neutron dose of 21 dpa, and FCCI of the ODS claddings was very small. These results suggested that the ODS claddings and low O/M ratio fuels are the most appropriate fuel pin system for high burnup fuel.