燃料デブリの性状把握(27'A),3; ZrO安定化剤を含む(U,Zr)O固溶体の機械的性質評価

Characterization of fuel debris (27'A), 3; Mechanical properties of (U,Zr)O solid solutions added stabilizing compounds for ZrO

池内 宏知  ; 矢野 公彦 ; 荻野 英樹; 齋木 洋平*; 本田 真樹*; 木下 英昭*; 牟田 浩明*; 山中 伸介*

Ikeuchi, Hirotomo; Yano, Kimihiko; Ogino, Hideki; Saiki, Yohei*; Honda, Masaki*; Kinoshita, Hideaki*; Muta, Hiroaki*; Yamanaka, Shinsuke*

福島第一原子力発電所事故では、炉心内の冷却材喪失により燃料が大きく損傷し、燃料デブリとして、炉心内または底部にこれらが堆積していると推定されている。これらの燃料デブリは、今後、炉から取り出されるが、その工法については、過去の類似事例であるTMI-2における実績を参考に、せん断やコア・ボーリング等の方法が検討されている。燃料デブリは、生成部位によって、その組成、化学形態が異なり、特性が変化するものと考えられ、中でも機械的性質は、上記取出し工法における工具の選定・開発において重要な物性と言える。本研究では、燃料FP成分またはコンクリート成分であり、かつZrOの安定化剤として働くYO、CeO、CaOを模擬燃料デブリ(U,Zr)Oに添加した試料を作製し、機械物性として、弾性率, ビッカース硬度, 破壊靭性について評価した。

In the case of Fukushima Daiichi Nuclear Power Station (1F) Accident, it is estimated that the fuel assemblies were damaged seriously and that fuel deburis deposits in the core or the bottom of vessel. The methodology of defueling such as cutting and core boring is considered referring the case of Three Mile Island Unit 2 (TMI-2) Accident. It is supposed that fuel debris have various characteristics depending on the location. Especially, the information on mechanical properties of fuel debris is important in order to select and develop the defueling technologies. In this work, (U,Zr)O as simulated debris including YO, CeO, CaO, which exist as a fisson product or a component of concrete and behavior as stabilizer for ZrO, was prepared and their mechanical properties were evaluated.