Zircaloy-UO and -water reactions and cladding temperature estimation for rapidly-heated fuel rods under an RIA condition

塩沢 周策; 斎藤 伸三; 柳原 敏

Journal of Nuclear Science and Technology, 19(5), p.368 - 383, 1982/05

https://doi.org/10.3327/jnst.19.368

反応度事故(RIA)条件下での高温時のジルカロイ被覆管と冷却水及びUO燃料との化学反応について、NSRR実験に基づいて金属学的見地から調べた。被覆管-燃料化学反応については、平衡相状態図から説明できることが分った。また、最高被覆管温度の推定方法を金相から吟味した結果、最高温度は1000~1600Cの温度範囲では測定した酸化膜厚から、1600~1950Cの範囲では溶融組織から、そして1950~2400Cでは一旦溶融した-ジルカロイ中の(U,Zr)O折出物の体積比から推定できることが知れた。熱電対取付けによって温度場が乱されること及び非常な高温では熱電対が破損してしまうことの理由から、本稿の方法による推定値は熱電対指示値より妥当性がある。本結果は、苛酷な燃料損傷を生じる仮想事故条件下での燃料棒挙動の把握に対しても応用できるものと考えられる。