高速炉MOX燃料用酸素ゲッター材の開発,1; 候補材の選定及び酸素吸収挙動評価

Development of oxygen getter materials for FBR MOX fuel, 1

森平 正之 ; 瀬川 智臣 ; 滑川 卓志; 松山 慎一郎*; 油田 良一*; 水迫 文樹*

Morihira, Masayuki; Segawa, Tomoomi; Namekawa, Takashi; Matsuyama, Shinichiro*; Yuda, Ryoichi*; Mizusako, Fumiki*

高速炉MOX燃料の集合体平均150GWd/tの高燃焼度化に際して、被覆管内面腐食を低減するため、燃料要素内に酸素吸収材を装荷する酸素ゲッター法の検討を進めている。酸素ゲッター材が満たすべき要求を検討し候補材としてZrとTiを選定するとともに、燃料要素内への装荷方法について検討を行った。次に、酸素ゲッター材としての有効性を評価するため、Zr, Ti両候補材のディスクをO/U比2.00のUO平衡相当の酸素分圧に制御したCO/CO混合ガス流下において1300C,最大10hの加熱試験を行い、酸素吸収量と組織変化を調べた。これらの結果から、Zr, Tiとも酸素吸収材として有効であること,形態安定性の観点からはTiが優れていることがわかった。

Investigation of oxygen getter option is in progress for FBR MOX fuel to restrain the cladding inner surface corrosion at the high burn-up of 150 GWd/t. Evaluation of the requirement for the oxygen getter materials showed that Zr and Ti were promising candidate materials. Method of loading getter materials into a fuel element was also investigated. Their oxygen uptake ability and restructuring behavior during the oxidation were evaluated by the heating at 1573 K for 10 h under the controlled oxygen potential. As a result, it was shown that both Zr and Ti were available as an oxygen absorber but Ti was superior from the geometrical stability.