検索対象:     
報告書番号:
※ 半角英数字
 年 ~ 
 年

ナトリウム冷却高速炉における炭化ホウ素とステンレス鋼の共晶融解過程に関する速度論的検討

Kinetic study on eutectic melting process between boron carbide and stainless steel in sodium-cooled fast reactor

菊地 晋 ; 坂本 寛*; 高井 俊秀; 山野 秀将

Kikuchi, Shin; Sakamoto, Kan*; Takai, Toshihide; Yamano, Hidemasa

原子炉の炉心損傷に至るような過酷事故(シビアアクシデント)を想定した場合、制御材である炭化ホウ素(B$$_{4}$$C)と被覆管や関連する構造材であるステンレス鋼(SS)との共晶融解が発生する恐れがある。このため、仮にナトリウム冷却高速炉において炉心損傷事故(Core Disruptive Accident: CDA)に至る場合を想定すると、B$$_{4}$$C-SS共晶融解挙動は安全評価上、重要な現象の一つに位置付けられる。本報告では、共晶融解が進展した界面における融解速度を把握することを目的にSSにB$$_{4}$$Cが移行した状態を模擬した低濃度B$$_{4}$$C含有のSSとSSを接触させた浸食試験を実施し、得られたデータから接触界面の反応速度定数を評価した。評価の結果、低濃度B$$_{4}$$C含有のSSとSSによる共晶の反応速度定数は、B$$_{4}$$C-SS共晶の反応速度定数よりも高温域において小さいことが分かった。また、B$$_{4}$$C含有量が少なくなるにつれて速度定数が高温域では、小さくなる傾向が見られた。

In a postulated severe accidental condition of sodium-cooled fast reactor (SFR), eutectic melting between boron carbide (B$$_{4}$$C) as control rod element and stainless steel (SS) as control rod cladding or related structure may occur. Thus, behavior of B$$_{4}$$C-SS eutectic melting is one of the phenomena to evaluate the core disruptive accidents in SFR. In order to clarify the kinetic feature of B$$_{4}$$C-SS eutectic melting process in the interface, the thinning test for SS crucibles using the pellets of B$$_{4}$$C or SS with low B$$_{4}$$C concentration were performed to obtain the rate constant with dependence of B$$_{4}$$C concentration against SS. It was found that the rate constants of eutectic melting between SS and SS low B$$_{4}$$C concentration were smaller than that of B$$_{4}$$C-SS in the high temperature range. Besides, the rate constant of eutectic melting between SS and B$$_{4}$$C containing SS became small when decreasing the B$$_{4}$$C concentration against SS.

Access

:

- Accesses

InCites™

:

Altmetrics

:

[CLARIVATE ANALYTICS], [WEB OF SCIENCE], [HIGHLY CITED PAPER & CUP LOGO] and [HOT PAPER & FIRE LOGO] are trademarks of Clarivate Analytics, and/or its affiliated company or companies, and used herein by permission and/or license.