UO中に析出したHeが形成するImage Crystalの構造

Structure of image crystal in uranium dioxide arised from precipitated helium

芹澤 弘幸  ; 加治 芳行  ; 大石 佑治*; 山中 伸介*; 松永 純治*

Serizawa, Hiroyuki; Kaji, Yoshiyuki; Oishi, Yuji*; Yamanaka, Shinsuke*; Matsunaga, Junji*

軽水炉用MOX燃料中での-emitterから放出された粒子(He)は、原子炉運転時に燃料棒の内圧上昇を引き起こす原因となるため、燃料中でのHe挙動は、同燃料に関心を寄せるヨーロッパの国々において積極的に研究されている。我々は、燃料健全性評価の観点からHe挙動を解明する研究を実施していた際に、注入したHeを放出させた後の試料に、多数のNegative Crystalが形成されるという思わぬ現象と、またその形状が温度履歴により異なるという事実を発見し、形状を制御できるNegative CrystalをImage Crystalと名付けた。本研究は、Image Crystalの形状変化が、内包されるHeによって発生する内圧上昇と関係することを明らかにした。

We found that porous UO grain was formed by the precipitation of helium injected by HIP. Scanning electron microscopy analysis showed that polyhedral negative crystals were formed in the sample. The shape of the negative crystal changes dramatically with the conditions of helium precipitation. A truncated octahedron-type, an octa-triacontahedron-type, and a pentacontahedron-type negative crystal were observed. Our study implies that the shape of the negative crystal should change depending on the helium inner pressure enclosed in the negative crystal.