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滑川 卓志; 立花 利道; 山内 堪*
PNC TN9410 86-143, 73 Pages, 1986/02
「常陽」MK-2B型特殊燃料集合体PFB000(集合体平均燃焼度約5,100MWD/MTM)は、燃料ピンの製造時燃料-被覆管ギャップ寸法がパラメトリックに振ってありまた、プルトニウムスポットに関する製造仕様を緩和した燃料ペレットを用いている。照射燃料試験室(AGS)では、これらのパラメータが照射挙動に与える影響に注目して、燃料ピンの照射後試験を実施したことから、次の結果を得た。(1) 燃料の組織変化は、製造時の燃料-被覆管ギャップ寸法の差に対応しており、製造時ギャップ寸法が最大の燃料ピン(6613ピン)については、軸方向最大燃焼位置で直径約0.5㎜の中心空孔が観察されたが、その他の燃料ピンでは、ガスバルブ領域内で部分的な柱状晶の形成が認められた程度であった。(2) ガスバルブ領域内ではクラックヒーリングが認められた。(3) 燃料-被覆管残留ギャップ寸法は、製造時の50
80%に閉じている。(4) FCCIについては有意なものは認められない。(5) 被覆管硬さは、6613ピンの下端部では照射前に比べて約14%の増加が見られたが、上端部では照射前よりやや高い程度であった。(6) 被覆管密度は、未照射材に比べて有意な変化は認められなかった。(7)6602ピンの軸方向最大燃焼位置(燃料カラム中央)での燃焼率測定結果は、0.616atom%(5,180MWD/MTM)であった。(8) 全体として、PFD000集合体の燃料ピンは健全に燃焼しており、プルトニウムスポットの影響と思われる特異な挙動も観察されなかった。
滑川 卓志; 立花 利道; 山内 堪*
PNC TN9410 86-142, 87 Pages, 1986/02
「常陽」MK-2炉心燃料集合体PFD010は、100MW出力上昇試験中に照射された集合体であり、平均燃焼度は4,600MWD/MTMである。炉心燃料集合体の照射初期における照射挙動を把握するために、集合体から3本の燃料ピンを選択して、破壊試験(金相試験、被覆管硬さ測定試験及び燃焼率測定試験)を実施し、以下の結果が得られた。(1)集合体中心位置ピンの燃料カラム中央部において、ペレット径方向で中心から順番にガスバルブ領域、高密度化領域、不変化領域が観察されたが、柱状晶領域及び中心空孔は観察されなかった。またこのガスバルブ領域内でクラックヒーリングが認められた。(2)燃料-被覆管の残留ギャップ寸法は、出力分布に対応して変化しており、最大出力部で製造時の約60%まで減少していた。(3)最高温部の燃料カラム上端部の被覆管組織で、結晶粒界に多くの析出物が認められ、特に内面側では顕著であった。また、FCCIは観察されなかった。(4)測定試料の照射範囲〔中性子照射量0.30.7
10E22n/cm
、E
0.1MeV被覆管肉厚中心温度379574
〕で、被覆管の硬さとして最大約20%の硬化が認められた。(5)集合体中心位置ピンの燃料カラム中央部において、燃焼率は0.602atom%(5,060MWD/MTM)であり、軸方向での燃焼率分布のプロフィールはMK-1炉心に比べて中央部付近の偏平化が目立つ形になっていた。
滑川 卓志; 立花 利道; 山内 堪*
PNC TN9410 86-135, 97 Pages, 1986/01
RapsodiePNC-4(1)、(2)、(3)は、「もんじゅ」型燃料の高燃焼度時の照射挙動を把握するため、仏国の高速実験炉Rapsodie炉で照射された。仏国から返送された燃料ピンは、K09ピン(ペレット最大燃焼度約128,000MWD/MTM)及びK01、K07、K10ピン(同79,000MWD/MTM)の計4本である。照射燃料試験室(AGS)では、これらの燃料ピンを対象に破壊試験を実施した。試験項目は、金相試験(燃料組織観察、FCCI観察)、被覆管硬さ測定、被覆管密度測定及び燃焼率測定である。試験により以下の結果が得られた。(1)燃料組織は、各燃料ピンとも径方向中央部に中心空孔が観察され、その外側方向に柱状晶領域、FPガスバルブ領域、高密度化領域、黒色リング領域があり、最外周部には不変化領域が存在する。これらの各領域の径寸法は、線出力の増大により増加する傾向にある。(2)FCCIは、試験を実施したK07ピン及びK10ピンで粒界腐食及び全面腐食として観察され、最大腐食量は約50
m(全面腐食と粒界腐食の複合型)であった。(3)被覆管硬さ測定値は、中性子照射量(約410E22n/cm以上)に依存せず照射温度との間に550に屈曲点を持つ直線で近似される良い相関が得られた。変化の割合は550以下で-0.8(HV500/)であり、550以上で-0.06(HV500/)であった。(4)被覆管密度測定の結果、K07ピンで最大0.40%の密度変化が得られた。(5)燃焼率測定試験の結果、K07ピンの軸方向燃料中心位置で8.74atom%(80,200MWd/MTM)の燃焼率があった。
