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高藤 清人; 村上 龍敏; 鈴木 紀一; 柴沼 公和; 畑中 延浩; 山口 文吾; 飛田 良正; 篠崎 雄; 飯村 直人; 沖田 高敏; et al.
JAEA-Technology 2013-026, 42 Pages, 2013/10
JAEA-Technology-2013-026.pdf:3.17MB
高速炉実用化燃料は、高燃焼度化に対応する目的で、燃料ペレットのO/M比の仕様が1.95と、「もんじゅ」燃料仕様の1.98よりも低く設計されている。このような低O/M比の燃料ペレットの製造試験として、還元メカニズムの異なる二種類のO/M比調整試験を行った。1つ目の試験では、焼結ペレットを熱処理することでO/M比を低く調整する技術について評価した。もう一方の試験では、炭素を多量に含むペレットを焼結すると、残留炭素の還元反応によりO/M比が低下するという知見から、多量の有機添加剤を含むペレットを焼結し、残留炭素の還元反応によりO/M比を低く調整する技術について評価した。1つ目の試験の結果、O/M比の低下が見られたが、低下量は小さく、O/M比1.95に調整するには長時間の熱処理が必要と推測された。これは、熱処理中にペレットから放出される酸素を含むガスが焼結皿間に滞留し、このガスの酸素ポテンシャルと平衡となるようにO/M比が変化するためと考える。もう一方の試験の結果、残留炭素の還元反応によるO/M比の低下が確認された。また、O/M比を効果的に下げるには、焼結炉内の雰囲気ガスの酸素ポテンシャルを低く管理することが重要であることがわかった。
村上 龍敏; 柴沼 公和; 山口 文吾; 高藤 清人; 鈴木 紀一; 青野 茂典
no journal, ,
高速炉用MOXペレットの燃料仕様は、低密度中実から高密度中空に移行する計画であり、その製造方法についても抜本的な簡略化を図った"簡素化ペレット法"の開発が進められている。しかし、"簡素化ペレット法"の実用化には、新しいコンセプトの燃料製造設備の開発・導入が必要であり、コストや導入までの期間を考慮すると、当面は、既存の燃料製造工程で高密度中空ペレットの量産に対応する必要がある。現在、高速増殖炉「もんじゅ」の燃料製造工程は、密度降下剤を用いる低密度ペレットの製造に対応するために複雑化しているが、燃料仕様が高密度化することで密度降下剤に由来する燃料製造上の問題がなくなるため、その合理化を図れる可能性がある。このような背景から、既存工程における高密度中空ペレットの製造条件の最適化について検討する。