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高速炉燃料製造のための添加剤フリー乾式造粒法に係る造粒性確認試験

Granulation characteristics confirmation test of additive-free dry granulation technology for fast reactor fuel fabrication

瀬川 智臣 ; 川口 浩一  ; 石井 克典 ; 仁科 匡弘; 牧野 崇義 ; 名取 ゆり*; 池本 憲弘*; 米原 和男*; 蓼沼 克嘉*

Segawa, Tomoomi; Kawaguchi, Koichi; Ishii, Katsunori; Nishina, Masahiro; Makino, Takayoshi; Natori, Yuri*; Ikemoto, Norihiro*; Yonehara, Kazuo*; Tatenuma, Katsuyoshi*

原子力機構では簡素化MOXペレット製造法の研究開発を進めている。本プロセスでは、水をバインダに用いた転動造粒法によりMOX粉末の流動性の改良を行っている。しかしながら、転動造粒法では、湿式臨界管理下における製造能力の向上が課題となる。近年、核融合炉のトリチウム増殖Li$$_{2}$$Oブランケット球の製造のための新規の造粒法として、添加剤フリー乾式造粒法が提案されている。本研究では、本手法のMOX燃料製造工程への適用性を確認するため、機械化に向けた基礎試験として、外力付加が造粒性に及ぼす影響についてMOX粉末の模擬物質としてCeO$$_{2}$$粉末を用いて確認・評価を行った。試験の結果、垂直振動の外力を付加することにより、良好な造粒性が得られることが確認でき、乾式造粒プロセスの機械化の見通しを得ることができた。

Japan Atomic Energy Agency has researched and developed a simplified MOX pellet fabrication process. the flowability of MOX powder is improved by a tumbling granulation method using water as a binder. However, in this granulation method, improvement of the production capacity under criticality control for wet nuclear material is an issue. In recent years, an additive-free dry granulation technology has proposed as a novel granulation method for producing tritium breeding Li$$_{2}$$O spheres for nuclear fusion reactor. In this study, to confirm the applicability of this method to the MOX fuel fabrication process, CeO$$_{2}$$ powder was used as a simulated material of MOX powder as a basic test for mechanization, and the influence of mechanical external force on granulation was confirmed and evaluated. As a result of the test, good granulation property was obtained by applying a mechanical external force of vertical vibration, and it was possible to obtain the prospect of mechanization of the dry granulation process.

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