Development of accident tolerant FeCrAl-ODS fuel cladding for BWRs in Japan

日本におけるBWR用事故耐性FeCrAl-ODS被覆管の開発

坂本 寛*; 三浦 祐典*; 鵜飼 重治  ; 大野 直子*; 木村 晃彦*; 山路 哲史*; 草ヶ谷 和幸*; 高野 渉*; 近藤 貴夫*; 池側 智彦*; 井岡 郁夫  ; 山下 真一郎   

Sakamoto, Kan*; Miura, Yusuke*; Ukai, Shigeharu; Ono, Naoko*; Kimura, Akihiko*; Yamaji, Akifumi*; Kusagaya, Kazuyuki*; Takano, Sho*; Kondo, Takao*; Ikegawa, Tomohiko*; Ioka, Ikuo; Yamashita, Shinichiro

FeCrAlを母材にした酸化物分散強化合金は、軽水炉向け事故耐性燃料被覆管の有力な候補材料であり、日本でも近年精力的に開発が進められている。本論文では、日本の沸騰水型軽水炉(BWR)用に開発が進められている事故耐性FeCrAl-ODS燃料被覆管の開発の進捗を紹介する。現行BWRにFeCrAl-ODS燃料被覆管を実装した場合の影響について、実験及び既存コード等を用いた解析の両面から評価を行った。実験研究では、解析研究における評価に資するために、FeCrAl-ODS鋼製の棒材,板材,菅材等を用いて主要な材料特性データを取得・蓄積した。論文の末尾では、本事業を実施する中で抽出された課題や将来展望等について、FeCrAl-ODS燃料被覆管の開発を加速するための国際協力も見据えて課題解決方策等を検討・整理した。

A FeCrAl-oxide dispersion strengthened (ODS) alloy is a promising candidate alloy for the accident tolerant fuel (ATF) cladding of light water reactors (LWRs) and being developed in Japan recently. This paper will introduce the progress of development of accident tolerant FeCrAl-ODS fuel claddings for boiling water reactors (BWRs) in Japan. Both the experimental and the analytical studies have been performed to evaluate the influence of implementation of the FeCrAl-ODS fuel claddings to the current BWRs. The experimental studies have been conducted to obtain and accumulate key material properties of FeCrAl-ODS fuel claddings by using bar, sheet and tube-shaped materials to support the evaluations in the analytical studies. At the end of paper, the challenges and prospects found in the program are highlighted to enhance international collaborations to accelerate the development of FeCrAl-ODS fuel cladding.