高速炉用改良SUS316鋼燃料被覆管の高温ナトリウム環境下における腐食挙動・機械的強度特性

Corrosion behavior and mechanical properties of Modified SUS316 fuel cladding for fast reactors under a high-temperature sodium environment

今川 裕也 ; 豊田 晃大 ; 鬼澤 高志  ; 加藤 章一 

Imagawa, Yuya; Toyota, Kodai; Onizawa, Takashi; Kato, Shoichi

これまでに国内ではナトリウム中材料試験技術の確立やナトリウム環境効果評価法の確立を目的に、高温ナトリウム環境下における高速炉用構造材料及び燃料被覆管材の研究開発が進められてきた。高速炉用燃料被覆管は一般の構造材料と異なり、通常運転時でも高速増殖原型炉「もんじゅ」の場合、高温部で675C程度となり、かつ約0.5mmの薄肉細管材であるために、ナトリウム接液面の腐食減肉や組成変化などの高温ナトリウム環境に起因した材料特性への影響を受けやすくなる。このため、高温ナトリウム環境下における燃料被覆管の腐食挙動や強度特性の評価が重要である。本報告では、今後の研究活動や知見・経験の集約化などに反映することを目的に、高速炉用に開発された改良SUS316鋼燃料被覆管の高温ナトリウム環境下における腐食挙動や機械的強度特性に関して、これまでに得られている試験研究の知見を整理した。

To establish a material testing technique in sodium and to develop a method to evaluate the sodium environmental effects, sodium tests on fast reactor fuel cladding have been carried out. Fast reactor fuel cladding is susceptible to corrosion thinning and compositional change due to sodium because of its high temperature (around 675C) and thin wall (about 0.5 mm) during normal operation. Therefore, it is important to evaluate the corrosion behavior and mechanical properties under a high-temperature sodium environment. This report summarizes the results of experimental studies on corrosion behavior and mechanical properties of modified type 316 stainless steel fuel cladding applied to actual fast reactors under a high-temperature sodium environment, in order to reflect the results to future research activities and to consolidate knowledge and experience.