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山下 真一郎
日本原子力学会誌ATOMO
, 65(4), p.233 - 237, 2023/04
2011年の東日本大震災に伴う東京電力福島第一原子力発電所の事故を契機に、軽水炉の安全性を飛躍的に高めることが期待される事故耐性燃料(ATF)の早期実用化への関心が世界的に高まり、現在、世界中の多くの国々で研究開発が進められている。本稿では、2015年より、経済産業省資源エネルギー庁の支援のもとで進められてきている、国内のATF技術開発の概要を紹介する。
小松 征彦*; 藤原 優行*
JNC TJ8430 2000-001, 55 Pages, 2000/03
JNC-TJ8430-2000-001.pdf:4.82MB
ハル等を処理・処分する上で、発火爆発し易い活性金属粉(ジルカロイファイン)の安定化が重要な問題となる。安定化対策の一手段として、ジルコニウムファインを用いて、673
873kにおける水蒸気酸化試験を行った。ファインの酸化安定化状態は、重要変化測定、SEM観察、X線回折、及び簡易な着火試験により調べた。得られた結果を次の通りである。(1)高温水蒸気中での酸化処理後のファインには、ZrO2酸化物とZrH2水素化物が形成された。温度が高くなるほど、ZrO2の形成割合が増加した。(2)重量変化から推定したZrO2形成割合は、673k
7h処理後ファインで約24mass%、873k7h処理後ファインで約96mass%であった。(3)673k7h処理後ファインは試験前ファインと同様に発火したが、723k以上にて処理したファイン(ZrO2形成割合64mass%以上)は発火しなかった。
明石 正恒*; 深谷 祐一*; 朝野 英一*
JNC TJ8400 2000-015, 46 Pages, 2000/02
JNC-TJ8400-2000-015.pdf:2.96MB
普通鋼(SM50B), 耐侯性鋼(SMA490AW), 5%Ni鋼の研磨材表面における水素発生反応挙動は鋼種による差は確認されなかった。上記3鋼種に500
C、1000時間の水蒸気酸化処理を施し、さび層を付与した。さび層は、普通鋼では外層がヘマタイト(Fe
O
)主体、内層はマグネタイト(FeO
)主体、耐侯性鋼は外層はヘマタイト(FeO)主体、内層はCrが濃縮したマグネタイト(FeO)主体、5%Ni鋼では3層構造で外層がヘマタイト(FeO)主体、中間層はマグネタイト(FeO)でいづれもAlが低濃度で混入し、内層若干Alが濃縮した高濃度Ni主体の層であった。このさび層付与の3鋼種のカソード分極曲線は、さび層なしの研磨試験片と比べてTafel勾配は変わらないが、反応を水素発生反応と仮定した時の交換電流密度は大きく増大した。いずれの鋼種も表面がマグネタイト主体のさび層で覆われた場合は、カソード反応が加速され、その腐食反応が加速された。
明石 正恒*; 深谷 祐一*; 朝野 英一*
JNC TJ8400 2000-014, 22 Pages, 2000/02
JNC-TJ8400-2000-014.pdf:0.75MB
普通鋼(SM50B)、耐侯性鋼(SMA490AW)、5%Ni鋼の研磨材表面における水素発生反応挙動は鋼種による差は確認されなかった。上記3鋼種に500
、1000時間の水蒸気酸化処理を施し、さび層を付与した。さび層は、普通鋼では外層がヘマタイト(Fe2O3)主体、内層はマグネタイト(Fe3O4)主体、耐侯性鋼は外層はヘマタイト(Fe2O3)主体、内層はCrが濃縮したマグネタイト(Fe3O4)主体、5%Ni鋼では3層構造で外層がヘマタイト(Fe2O3)主体、中間層はマグネタイト(Fe3O4)でいづれもAlが低濃度で混入し、内層若干Alが濃縮した高濃度Ni主体の層であった。このさび層付与の3鋼種のカソード分極曲線は、さび層なしの研磨試験片と比べてTafel勾配は変わらないが、反応を水素発生反応と仮定した時の交換電流密度は大きく増大した。いずれの鋼種も表面がマグネタイト主体のさび層で覆われた場合は、カソード反応が加速され、その腐食反応が加速された。
松尾 秀人; 藤井 貴美夫; 今井 久
Journal of Nuclear Materials, 152, p.283 - 288, 1988/00
被引用回数：3 パーセンタイル：39.8(Materials Science, Multidisciplinary)照射前に水蒸気酸化した2種類の原子炉用黒鉛材料の寸法、体積、密度、熱伝導度、熱膨張係数、電気比抵抗、及びヤング率などに及ぼす中性子照射の影響について研究した。照射前に酸化した試料及び酸化しない試料を800~1020Cで最高6.610
n/m(E
29fJ)まで照射し、諸性質の照射による変化を調べた結果、各性質の照射による変化率は照射前に酸化した場合と酸化しない場合では同じであることがわかった。
井岡 郁夫; 加藤 仁; 小河 浩晃; 逢坂 正彦
no journal, ,
使用済み燃料プールの冷却機能が喪失した場合、崩壊熱を有する使用済み燃料ピンは冷却水の蒸発に伴い水蒸気環境下に曝される。この時、被覆管は内圧によりバーストするまで、内圧による引張応力下で酸化される。そこで、内圧を負荷したジルカロイ2の水蒸気下での酸化挙動を調べた。酸化試験は、空気0.5L/minをキャリアガスとして飽和水蒸気中、600Cで実施した。ジルカロイ2試験体の全長は500mmで、加熱領域は200mmである。試験中に発生した水素ガス量を測定するとともに、試験後に酸化皮膜厚さの測定、組織観察を行った。水素ガスの発生量は試験初期に急増しピークを取った後、70ppm程度に低下した。酸化皮膜厚さには内圧の増加とともに減少し、ジルカロイ2被覆管の高温水蒸気環境下での酸化挙動は、内圧により発生する引張応力に影響されることが分かった。
井岡 郁夫; 寺門 宙*; 江幡 功栄*; 小河 浩晃; 逢坂 正彦
no journal, ,
使用済み燃料プール(SFP)の冷却機能が喪失した場合、使用済み燃料ピンは崩壊熱により加熱され、冷却水の蒸発に伴い水蒸気・空気混合環境下に曝される。使用済み燃料ピンには、初期封入Heガスと運転中に発生したFPガスにより数MPaの内圧がかかっている。SFPのドライアウト時、被覆管は原子炉内での冷却水の外圧による圧縮応力でなく、内圧による引張応力下で酸化される。この引張応力は、被覆管の酸化挙動に影響を及ぼすものと考えられる。そこで、引張応力状態でのジルカロイ2被覆管の酸化挙動を調べるため、内圧を最大1.1MPaまで負荷した状態で、飽和水蒸気中、600Cで酸化試験を実施し、表面に形成された酸化皮膜(ZrO2)の厚さや結晶構造を測定した。その結果、ZrO厚さは、内圧負荷に応じて減少することがわかった。これは、ZrOの単斜晶からより密度が小さい正方晶への変態が引張応力により抑制されたことが原因と考えられる。
