燃料デブリの性状把握(27'A),4; Gdを含有する模擬デブリの物性評価

Characterization of fuel debris (27'A), 4; Characterization of simulated corium debris bearing Gd

森本 恭一 ; 廣岡 瞬 ; 赤司 雅俊 ; 渡部 雅  ; 米野 憲 ; 小笠原 誠洋*

Morimoto, Kyoichi; Hirooka, Shun; Akashi, Masatoshi; Watanabe, Masashi; Komeno, Akira; Ogasawara, Masahiro*

福島第一原子力発電所の炉心にはGdOを含むUO燃料が装荷されていることから、デブリに係る一連の評価の中ではGdの影響について評価しておく必要がある。同時に、炉心からのデブリ取出し作業において溶融燃料の再配置による再臨界への懸念から、炉内のGdの分布状態を把握することも極めて重要な課題となっている。本研究ではGd含有模擬デブリ試料:(UGdZr)Oを調製して融点を測定し、溶融固化した試料のGdの分布状態や熱伝導率などを評価することにより、模擬デブリ中のGdの状態や基礎特性について評価した。この結果、模擬デブリ中のGdはデブリ内に均質に分布することが確認された。また、融点は(UZr)Oと同程度、熱伝導率は(UZr)Oの溶融試料に比べて低いことがわかった。

The influence of Gd on these characteristics is important for the prediction because subassemblies of Gd-bearing uranium oxide fuels were loaded in the some reactor cores of Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant. Additionally, it is important to comprehend the placement of Gd in the debris from the view point of the re-criticality by relocation of the debris during removing the debris. In this study, U, Gd and Zr mixed oxide specimens were fabricated by the conventional powder metallurgy process and these specimens were melted and solidified to prepare simulated corium debris bearing Gd (sim-debris). Melting point and thermal conductivities of sim-debris were measured. X-ray diffraction analysis and electron probe microanalysis were conducted to evaluate the phase states.