化学形に着目した破損燃料からの核分裂生成物及びアクチニドの放出挙動評価; 溶融被覆管と照射済MOX燃料の反応による相状態とFP放出挙動

Evaluation of fission product and actinide release behaviors focusing on their chemical forms; Phase relation and fission product release behavior resulting from interaction between molten zircaloy and irradiated MOX fuel

田中 康介  ; 三輪 周平  ; 佐藤 勇; 廣沢 孝志  ; 関根 伸一; 関 崇行*; 所 大志郎*; 大林 弘 ; 小山 真一  

Tanaka, Kosuke; Miwa, Shuhei; Sato, Isamu; Hirosawa, Takashi; Sekine, Shinichi; Seki, Takayuki*; Tokoro, Daishiro*; Obayashi, Hiroshi; Koyama, Shinichi

原子力安全研究及び東京電力福島第一原子力発電所14号機の廃炉措置に向けた研究開発におけるニーズを踏まえ、シビアアクシデント進展解析コードの高度化を目的として、化学形及び燃料と被覆管、制御棒等との高温化学反応に着目した破損燃料からの核分裂生成物及びアクチニドの放出挙動評価のための研究が開始された。本研究の一環として、核分裂生成物の放出挙動に及ぼす燃料と被覆管との高温化学反応の影響を評価するための加熱試験手法を確立するとともに、核分裂生成物放出に関するデータの取得を目的として、溶融被覆管と照射済MOX燃料が反応する体系での核分裂生成物の放出試験を実施した。ジルコニアるつぼを用いて、溶融ジルカロイと照射済MOX燃料を最高温度2100Cまで加熱して反応させる試験を実施し、核分裂生成物であるCsの放出速度を評価した。また、放出挙動評価に資する基礎データ取得の一環として、加熱後試料の組織観察や元素分布測定等を行った。試験結果を先行研究の結果と比較・検討した結果、本試験手法を用いることにより、溶融被覆管と照射済燃料が反応する体系における核分裂生成物の放出試験が実施できることを確認した。また、FP放出の基礎データに加え、溶融被覆管と照射済燃料との反応挙動及び反応時におけるUとPu及びFPの随伴性に関する基礎データを得た。

In order to establish the method for heating tests focused on the fission product release resulting from the high temperature chemical interaction between fuel and cladding material and to obtain the novel data on fission product release behaviors, the heating test was carried out with irradiate MOX fuel pellet and cladding.