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報告書

制御棒材料照射リグ(AMIR-1)の照射後試験

黒田 幸雄*; 平井 功*; 伊藤 正彦*; 新谷 聖法*; 柚原 俊一*

PNC TN9410 88-188, 54 Pages, 1988/01

PNC-TN9410-88-188.pdf:2.93MB

「もんじゅ」1サイクル照射程度の燃焼度を目途として、「常陽」MK-2炉心において、B4Cペレット最高燃焼度4.7$$times$$10E21captures/‡(最高積算照射量1.34$$times$$10E22n/†、E$$>$$0.1MeV)まで照射された制御棒材料照射リグAMIR-1(PRA010)について照射後試験を行った。この結果、下記のことが明らかとなった。(1)集合体及びコンパートメントに外径変化、腐食等の異常は認められなかった。(2)Heガス放出率は、全てのキャプセルにおいて10%以下であった。また、放出ガスはHeが100%でありE3Hの存在は認められなかった。(3)B4Cペレットには、照射温度が高くなるほど細かく割れる傾向がある。(4)B4Cの室温における熱伝導率は、4$$times$$10E21captures/‡の照射によって、未照射B4Cの約15%の値、0.009cal/㎝・sec・degに減少した。(5)製造条件の照射挙動に与える影響は、製造メーカーの違いでは認められなかったものの、結晶粒度が大きいほどスエリング量は大きい。

報告書

「常陽」MK-II制御棒(MCR005)の照射後試験(2); 吸収材料及び制御棒部材の破壊試験

黒田 幸雄*; 伊藤 正彦*; 鵜飼 重治

PNC TN9410 87-187, 40 Pages, 1987/02

PNC-TN9410-87-187.pdf:8.17MB

「常陽」MK-2炉心で、最高燃焼度8$$times$$10$$^{21}$$captures/cm$$^{3}$$(最高積算中性子量3.8$$times$$10$$^{22}$$n/cm$$^{2}$$)まで使用された制御棒(MCR005)について、B$$_{4}$$Cペレット,Al$$_{2}$$O$$_{3}$$ペレット,被覆管及び端栓の外観検査,寸法測定,密度測定,熱伝導率測定,金相試験及び燃焼度測定を行った。この結果、次のことが明らかとなった。(1)燃焼度が0.5$$times$$10$$^{21}$$captures/cm$$^{3}$$を超えると、照射及び熱衝撃の相乗効果によって、B$$_{4}$$Cペレットは破戒する。(2)B$$_{4}$$Cペレットのスエリング量 $$Delta$$D/Dは燃焼度とともに直線的に増加し、燃焼度8$$times$$10$$^{21}$$captures/cm$$^{3}$$で2.5%であった。このB$$_{4}$$Cペレットのスエリングに伴い、被覆管に最大1.2%の外径変化が認められた。(3)Al$$_{2}$$O$$_{3}$$ペレットに照射量が5.2$$times$$10$$^{22}$$n/cm$$^{2}$$(E$$>$$0.1MeV)で最大3%($$Delta$$D/D)のスエリングが認められたが、Al$$_{2}$$O$$_{3}$$ペレットと被覆管の機械的相互作用(ACMI)は認められなかった。(4)被覆管にはスエリングは認められなかった。これに対し、端栓では0.13%($$Delta$$D/D)のスエリングが認められた。(5)B$$_{4}$$Cペレットの室温における熱伝導率は燃焼度が0.95$$times$$10$$^{21}$$captures/cm$$^{3}$$で0.012cal/㎝・sec・degとなり、未照射材の約1/5に低下した。また、熱伝導率の温度依存性は認められなかった。(6)最高燃焼度に対応するB$$_{4}$$Cペレットと接する被覆管の一部にLiと被覆管成分との反応による吸収材料と被覆管の化学的相互作用(ACCI)が認められた。また、吸収材料と被覆管の機械的相互作用(ACMI)の生じている被覆管に内面から約10$$mu$$mの深さまで炭素の侵入が認められた。(7)$$^{10}$$B燃焼度の測定値と計算値は比較的よく一致した。

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