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低密度MOX燃料製造におけるポアフォーマ特性試験

Characteristics of pore formers in low density MOX pellet fabrication

水野 峰雄; 芳賀 哲也; 須藤 勝夫; 武内 健太郎; 沖田 高敏; 木原 義之

Mizuno, Mineo; Haga, Tetsuya; Sudo, Katsuo; Takeuchi, Kentaro; Okita, Takatoshi; Kihara, Yoshiyuki

高速増殖原型炉もんじゅ用燃料ペレットは85%TDと低焼結体密度仕様であるため、製造には密度を降下させるためのポアフォーマ(以下、PFと略す)として、アビセルが使用されてきた。しかし、近年、アビセルの製造が中止されたため、代替材としてのPF候補材の特性を比較評価するための試験を実施した。下記に示した本試験の結果に基づき、セルフィアをアビセルの代替材に推奨した。(1)セルフィアを添加したペレットの焼結体密度のPF添加による密度降下率は、アビセルを添加したペレットとほぼ同一で、密度のばらつきはPF候補材の中で最も小さい。(2)ペレット外観観察における欠陥発生率は、PF候補材の中で最も低い。(3)セルフィアを添加したペレットのO/Mは、アビセル添加ペレットのO/Mと同等である。(4)ペレット縦断面金相観察におけるマイクロクラック発生の程度は、セルフィアがPF候補材の中で最も小さく、アビセル添加ペレットと同等である。(5)セルフィアを添加したペレットの焼しまり量はアビセル添加ペレットと同等である。上記のとおり、アビセルの代替材として推奨したセルフィアは、アビセル使用終了後のもんじゅ燃料製造に使用される予定である。

Crystalline cellulose granulated to sizes from 70 to 100 micron was previously used as pore former (PF) to fabricate low density MOX pellets for MONJU. When sale of Avicel was discontinued, it became necessary to find a substitute PF. Then, small scale fabrication tests of MOX pellets with candidate PFs were conducted. Three candidate PFs, cellulose beads, CEOLUS and CELPHERE, were examined in the tests. The results are summarized below. (1) The CELPHERE gave MOX pellets with almost same density depression performance as pellets using Avicel, and standards deviation of the sintered densities of pellets was the smallest. (2) MOX pellets with CELPHERE had lower incidence of observable defects. (3) MOX pellets with CELPHERE had almost the same O/M as pellets with Avicel. (4) MOX pellets with CELPHERE had lower incidence of micro cracks. (5) The densification amount of pellets with CELPHERE was almost the same as that of pellets with Avicel. It was concluded CELPHERE was a suitable substitute for Avicel.

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