高温ガス炉の安全性向上のための革新的燃料要素に関する研究,2; 耐酸化燃料要素の製造技術開発

Research on advanced fuel element for upgrading safety of high temperature gas-cooled reactors, 2; Development of fabrication technology of oxidation resistant fuel element

相原 純 ; 植田 祥平   ; 本田 真樹*; 小河 浩晃  ; 柴田 大受 ; 水田 直紀 ; 稲葉 良知  ; 橘 幸男 

Aihara, Jun; Ueta, Shohei; Honda, Masaki*; Ogawa, Hiroaki; Shibata, Taiju; Mizuta, Naoki; Inaba, Yoshitomo; Tachibana, Yukio

現在の高温ガス炉の燃料要素は、被覆燃料粒子を黒鉛及び樹脂の混合物である母材原料粉末でオーバーコートし、押し固めて成形した後に焼成したものである。耐酸化性能の向上のため、この黒鉛母材をSiCを含む母材(SiC/C母材)に置き換えるための技術開発を行った。具体的には被覆燃料粒子の模擬材としてアルミナ粒子を、母材原料粉末として黒鉛・Si・樹脂の混合物を各々用い、耐酸化燃料要素(模擬)の試作試験及び酸化試験を行った。その結果、母材に先行研究の3倍のSiを含む(Si/C=約0.551)耐酸化燃料要素(模擬)を試作できた。XRD測定を行ったところ、母材からSiのピークは検出されなかった。また、過去の研究よりも良好な耐酸化性能を確認した。

Development of fabrication technology of fuel element of high temperature gas-cooled reactor with SiC/C mixed matrix was carried out to modify oxidation resistance. Dummy fuel elements with matrix, which Si/C ratio (about 0.551) was three times as large as those fabricated in precursor research, were fabricated. No Si peak was detected in XRD of matrix.