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松山 慎一郎*; 石井 克典; 平井 睦*; 坪井 靖*; 木原 義之
Journal of Nuclear Science and Technology, 44(3), p.317 - 322, 2007/03
被引用回数：0 パーセンタイル：0.01(Nuclear Science & Technology)原子力機構では、FBR燃料サイクル実用化戦略調査研究の一環としてバイパック燃料の開発を進めてきた。本研究は充填中における粒子の挙動と最終的な充填状態を調べることを目的として実施したもので、酸化物燃料粒子と酸素ゲッター粒子の模擬材としてそれぞれ非球形のUO
粒子と球状の金属ウラン粒子を用いた。試験の結果、酸素ゲッター粒子を燃料中に均一に分散させるためには、各サイズの酸化物粒子を偏析させることなく均一に被覆管に充填することが重要であることがわかった。定量フィーダを用いた同時充填法は、酸素ゲッター粒子を添加したバイパック充填法として有用であることが確認された。
with uranium particles松山 慎一郎; 石井 克典; 平井 睦*; 坪井 靖*; 木原 義之
Proceedings of International Conference on Nuclear Energy System for Future Generation and Global Sustainability (GLOBAL 2005) (CD-ROM), 6 Pages, 2005/10
FBR用MOXバイパック燃料には、燃料-被覆管化学的相互作用(FCCI)による被覆管内面腐食防止のために酸素ゲッターとして金属ウランを主成分とする球形粒子(ゲッター)の添加が検討されている。本研究では、非球形UO粒子と球形金属U粒子を用いた振動充填試験及び充填後試験(破壊試験)を実施した。その結果、ゲッター粒子分布の均質なバイパック燃料を製造するためには、粒子の被覆管投入時の均質性を確保することが重要であり、そのためには定量フィーダーが有効であることが明らかになった。
松山 慎一郎*; 坪井 靖
JNC TJ8400 99-075, 132 Pages, 1999/03
現行の高速炉燃料設計においては各種の不確かさを保守側に積み重ねて設計裕度を設定している。しかし、将来的には高速炉炉心の高性能化(高線出力化、高燃焼度化)が求められ、燃料設計における設計裕度の切り詰め等の設計合理化が必要となることが考えられる。確率論的燃料設計手法は、設計裕度の定量的把握が可能となることから過度の保守性を排除するには有効な手段と考えられる。現行の決定論的設計手法を確率論的手法に変えるためには、設計基準の確立、評価手法の開発、評価の為のデータベースが必要と考えられる。これまで、高速炉燃料設計における燃料最高度評価、被覆管応力評価、CDFの評価に確率論を適用するために、軽水炉における統計的手法の現状を調査し、BORNFREE-DIRAD、BORNFREE-STRESSを開発してきた。本研究では物性データに関する検討を行った。被覆管応力評価に関係する、FPガス放出率、内面腐食等の物性について、常陽等のデータに基づき新しい物性式と不確かさを設定した。新しい物性式は線出力等の関数としており、よりさまざまな設計パラメータの燃料挙動に与える感度を評価可能とした。ガス放出のノミナル値は従来式より小さくなり、不確かさは従来式より大きくなった。被覆管応力及びCDFの確率論的評価結果より2
ベースでは従来用いてきたものより下がることを示した。これにより燃焼度の増大等を可能であることを示した。この評価結果に基づき、確率論で必要とされるデータを摘出した。
加瀬 健; 小泉 務; 油田 良一*; 松山 慎一郎*
no journal, ,
短尺ピン(
30cm)を用いた充填試験により求めた最適充填条件の長尺ピン(100cm)への適用性を評価するために、長尺ピン充填試験を実施した。その結果、ピンの下端部で充填密度の均質性がやや低下したものの、当該部以外は均質で平均充填密度9.14g/cm
(充填率81.3%)の充填ピンを得ることができた。
石井 徹哉; 油田 良一*; 松山 慎一郎*
no journal, ,
Am添加による燃料物性の劣化を補償する技術を確立するため、金属ウランを添加する酸化物燃料ペレットの製造性について、UOを母材とする試作試験により検討した。
森平 正之; 瀬川 智臣; 松山 慎一郎*; 油田 良一*; 滑川 卓志
no journal, ,
高速増殖炉サイクル実用化研究開発(FaCTプロジェクト)では集合体ピーク250GWd/tの高燃焼度化を目指している。その実現のためには照射中に生じる余剰酸素に起因するFCCIを抑制する必要があり、これまでMOXペレットの低O/M比化による余剰酸素吸収能力の強化を目指してきたが、低O/M比ペレットの量産に向けては多くの課題があるため、これに代わる方法として酸素ゲッター法の研究に着手した。これは燃料ピン内に装荷した金属片に余剰酸素を吸収させる方法であり、それによってペレットのO/M比要求を緩和することができる。本研究では、酸素ゲッターとしての要求を満たす材料のサーベイ及び被覆管装荷方法の検討を行い、金属Zr,金属Ti等の候補材を選定し、次にそれらの候補材について想定使用条件下における酸素吸収能力並びにMOX, UO及びFMS被覆材との共存性の評価を行った。
森平 正之; 瀬川 智臣; 滑川 卓志; 松山 慎一郎*; 油田 良一*; 水迫 文樹*
no journal, ,
高速炉MOX燃料の集合体平均150GWd/tの高燃焼度化に際して、被覆管内面腐食を低減するため、燃料要素内に酸素吸収材を装荷する酸素ゲッター法の検討を進めている。酸素ゲッター材が満たすべき要求を検討し候補材としてZrとTiを選定するとともに、燃料要素内への装荷方法について検討を行った。次に、酸素ゲッター材としての有効性を評価するため、Zr, Ti両候補材のディスクをO/U比2.00のUO平衡相当の酸素分圧に制御したCO/CO混合ガス流下において1300
C,最大10hの加熱試験を行い、酸素吸収量と組織変化を調べた。これらの結果から、Zr, Tiとも酸素吸収材として有効であること,形態安定性の観点からはTiが優れていることがわかった。
瀬川 智臣; 森平 正之; 滑川 卓志; 松山 慎一郎*; 油田 良一*; 水迫 文樹*
no journal, ,
酸素ゲッター候補材とするZr, TiとUO及びSUS被覆材との共存性を評価するために、Zr-FMS, Ti-FMS, Zr-UO, Ti-UOの4種類のディスク対の用いた加熱試験を行い、試料の界面の状態について調べた。試験の結果から、今回の試験条件下では、ZrとUO及びFMSとの間で反応は見られないことがわかった。TiとFMSの共存性試験の結果、700C, 100hの加熱試験後のTi側には最大厚さ14
mのTi-Fe-O相が形成されたが、FMS側へのTiの拡散は見られなかった。TiとUOの共存性試験の結果、Ti側の表面に微量のUが確認され、当該位置の酸素濃度が極めて低い場合があることから、Ti-Uの合金または酸化物の反応相が生成したと考えられる。TiはUO, FMSと反応相を生成したが、いずれもTi側に生じた限定的なものであり、UO燃料及びFMS被覆管の健全性に影響するものではないと考えられる。
