高速増殖炉・炉心材料開発計画 -候補材料の合金成分検討結果-

渡辺 亮治*; 三良 義績*; 石野 栞*; 吉田 進*; 田中 千秋*

PNC TN241 78-24, 24 Pages, 1978/04

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高速増殖核・炉心材料は炉内において苛酷な条件下で使用されるため,高強度を有し,耐スエリング性,耐クリープ性,ナトリウムおよび燃料との両立性が良く,加工性が良好なことが必要である。現在世界で高速炉を開発している国々は炉心材料としていずれもオーステナイト系ステンレス鋼を使用している。高速実験炉常陽では冷間加工316型ステンレス鋼を使用しており,また高速原型炉「もんじゅ」でも20%冷間加工316型ステンレス鋼を使用する予定である。「もんじゅ」用炉心材料においては下記の特性値を目標としている。 クリープ強度 :675104hr大気中で f10kg/mm2 クリープ歪 :600・21023n/cm2・6kg/mm2で 0.7% 675・11023n/cm2・6kg/mm2で 0.7% スェリング :11023n/cm2で V/V3% 21023n/cm2で V/V10% しかしながら増殖率を上げ,倍増時間を短縮し,また燃焼度を上げて経済的な稼働を行うには,さらに,高度の材料を開発する必要がある。米国においては商業炉用被覆管,ラッパー管材料の開発目標として,スェリング :最終炉心での中性子照射量で V/V5% 炉内クリープ歪:最終炉心条件で V/V1% とおいて,新合金の開発を行っている。また,フランス,ドイツ,イギリス,ソ連 などにおいてもすぐれた炉心材料の開発に精力をそそいでいる。合金開発ワーキンググループは高速炉の実用化に必要な炉心材料(被覆管,ラッパー管)の検討をするため発足したワーキンググループであり,昭和52年12月より開発の対象とする合金成分の検討を行った。本報告は検討の経緯と選ばれた合金の種類について述べたものである。