High temperature reaction tests between high-Cr ODS ferritic steels and U-Zr metallic fuel

高Cr-ODSフェライト鋼とU-Zr金属燃料の高温反応試験

大塚 智史   ; 皆藤 威二 ; 鵜飼 重治*; 井上 賢紀 ; 奥田 隆成*; 木村 晃彦*

Otsuka, Satoshi; Kaito, Takeji; Ukai, Shigeharu*; Inoue, Masaki; Okuda, Takanari*; Kimura, Akihiko*

高Cr-ODS鋼とU-Zr金属燃料の高温反応試験を実施した。高Cr-ODS鋼にAlを添加することで、反応開始温度が約50K向上することがわかった。既存の熱力学データに基づく活量計算を行った結果、Al添加による界面のalpha-Zr層の安定化が反応抑制に寄与している可能性が示された。

The Al addition to ODS ferritic steels considerably improves the compatibility between U-Zr fuel and the ODS steels. The threshold temperature for reaction layer formation is roughly 50K higher in the Al-containing ODS ferritic steels than in those same steels without Al addition. The activity calculation results obtained using general thermodynamic data indicate the possibility that stabilization of the intact alpha-Zr layer by Al addition is the main mechanism for the compatibility improvement by Al addition.