Effect of Fast Neutron Irradiation on the Properties of Boron Carbide Pellet

丸山 忠司; 小野瀬 庄二; 皆藤 威二; 堀内 博人

Journal of Nuclear Science and Technology, 34(10), p.1006 - 1014, 1997/10

https://doi.org/10.1080/18811248.1997.9733777

ホットプレス炭化ホウ素(B4C)ペレットを、高速実験炉「常陽」で燃焼度170E+26CAP/M3,フルエンス2E+26N/M2(E0.1MEV)、最高温度1200までの条件で照射した。照射後試験では、微細組織変化、ヘリウム放出、スエリングおよび熱伝導度を測定した。高燃焼度まで照射したB4Cペレットは激しく割れ、ペレットからのヘリウム放出は、最初は低い値を示すが80E+26CAP/M3の燃焼度を超えるとペレットの著しい割れのためにヘリウム放出が促進された。スエリングは燃焼度とともに増加し、80E+26CAP/M3の燃焼度までは100E+26CAP/M3あたり約3.5%のスエリング速度であったが、それ以上の燃焼度になると、ヘリウム放出の増大に対応してスエリングは減少傾向を示した。スエリングとヘリウム放出の相関について解析し、B4Cペレットのスエリングはペレット内に蓄積するヘリウム保持量で表すことが出来ることを示した。B4Cの熱伝

「常陽」MK-II制御棒の照射後試験 -吸収ピンの特異変形挙動(2)-

丸山 忠司; 皆藤 威二; 堀内 博人; 内海 貴志; 吽野 一郎

PNC TN9410 94-293, 88 Pages, 1994/05

PNC-TN9410-94-293.pdf:5.25MB

「常陽」MK-II制御棒の照射後試験は、これまでに13体について実施しており、このうち5体の制御棒で吸収ピン被覆管にクラックが確認されている。本報告書は、これまでの試験結果と被覆管クラックの発生原因および時期を調べるために実施した追加試験の結果をまとめたものである。これまでに得られた試験結果から、吸収ピンは燃焼度571026cap/m3を超えると被覆管にクラックが発生するようになり、製造時におけるペレットと被覆管とのギャップの拡大はリロケーションの発生を誘発し、逆に制御棒寿命を短くすることが明らかとなった。発生原因はB4CペレットのリロケーションによるACMIの発生と、これに被覆管のHe脆化等の因子が加わったためにクラックが発生するに至ったものと推定できる。また、発生時期は炉内滞在中であると考えられるが、炉運転中であるのか、炉停止時であるのかを特定するのは困難である。今回の試験結果からは、炉から取り出した後の水処理にともなうアルカリ応力腐食割れの可能性は非常に低いと考えられる。今後、制御棒寿命延長のためにはリロケーションの発生を抑制することが非常に重要である。