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宇田川 豊; 更田 豊志*
Comprehensive Nuclear Materials, 2nd Edition, Vol.2, p.322 - 338, 2020/08
This article aims at providing a general outline of fuel behavior during a reactivity-initiated accident (RIA) postulated in light water reactors (LWRs) and at showing experimental data providing technical basis for the current RIA-related regulatory criteria in Japan.
鵜飼 重治*; 大野 直子*; 大塚 智史
Comprehensive Nuclear Materials, 2nd Edition, Vol.3, p.255 - 292, 2020/08
Fe-Cr基酸化物分散強化型(ODS)鋼は、Na冷却型高速炉の高燃焼度燃料被覆管等に必要とされる高温・高燃焼度環境下での耐久性に優れた先進材料として期待されている。本稿ではまず、高燃焼度燃料被覆管としての重要性能である管周方向の機械的特性評価(引張,クリープ等)等のFe-Cr基ODS鋼被覆管に関わる研究開発の現状についてレビューを行った。さらに、軽水炉の事故耐性燃料被覆管、および鉛ビスマス冷却型高速炉の燃料被覆管として期待されている高耐食性Fe-Cr-Al基ODS鋼被覆管の研究状況についてもレビューを行った。
加藤 千明
Comprehensive Nuclear Materials, 2nd Edition, Vol.4, p.528 - 563, 2020/08
使用済み燃料の再処理プラントに使用されるPUREXプロセス法では、核分裂生成物,ウラン,プルトニウムの分離に硝酸が使用される。このPUREXプロセスは、使用済み燃料から生じる酸化性金属イオンを含む高濃度の硝酸溶液を高温で用いられるため、非常に腐食性が高くなる。本解説では、硝酸のユニークな化学的性質を最初に説明する。その次に、沸騰伝達における硝酸における酸化力の発現プロセスを、酸化還元電位と沸騰硝酸の熱力学的モデルを使用して説明する。最後に、再処理環境に固有の腐食挙動と腐食促進メカニズムを、溶液化学の観点から説明する。
湊 和生; 小川 徹
Comprehensive Nuclear Materials, 2nd Edition, Vol.5, p.334 - 360, 2020/08
高温ガス炉燃料として、微小燃料核を熱分解炭素及び炭化ケイ素で四重に被覆したTRISO被覆粒子燃料が開発されてきた。ここでは、TRISO被覆粒子燃料の高温での性能向上、核分裂生成物による被覆層腐食の抑制及び核分裂生成物の保持能力の向上、並びに高速中性子体系で使用できる燃料など、種々の先進的な被覆粒子燃料について、燃料概念,製造,検査方法,照射挙動等の結果を体系的にとりまとめた。2012年に刊行されたComprehensive Nuclear Materialsに掲載された同名論文の内容に、その後の研究開発の進展を加筆したものである。
宇埜 正美*; 西 剛史*; 高野 公秀
Comprehensive Nuclear Materials, 2nd Edition, Vol.7, p.202 - 231, 2020/08
2012年にエルゼビア社から初版が刊行された原子力燃料・材料の詳説のうち、アクチニド窒化物の熱力学と熱物性に関して、近年論文として公開された最新の研究成果を追記して内容の充実化を図り改訂した。追記した主要なデータは、核変換用窒化物燃料の窒化ジルコニウム母材中へのアクチニド窒化物の固溶度、アクチニド窒化物中での自己照射損傷による結晶格子膨張とそれに伴う熱伝導率低下、窒化ジルコニウムを母材としたマイナーアクチノイド含有燃料の熱伝導率の組成依存性、および窒化キュリウムの熱膨張である。
宇埜 正美*; 西 剛史; 高野 公秀
Comprehensive Nuclear Materials, 2, p.61 - 85, 2012/03
原子力材料に関する現在の幅広いレビューComprehensive Nuclear Materialsの中で、窒化物燃料のアクチノイド窒化物の熱的特性,機械的特性に関する章を執筆した。序章では、章の意義について記載した。第2章ではアクチノイド窒化物の状態図と結晶構造についてまとめた。第3章ではこれらの融点(分解温度),平衡蒸気圧,比熱,ギブスの自由エネルギー,熱伝導率に関して、原子力機構の研究成果も加えて解説した。第4章ではアクチノイド窒化物の機械的性質について当機構で得られた熱膨張のデータも加えて記述した。なお、窒化物燃料の特徴や開発経緯については、本章の別章でレビューとなるため、本章では割愛した。
永瀬 文久
Comprehensive Nuclear Materials, 2, p.595 - 608, 2012/03
「核物質総覧」は、核分裂及び核融合炉の材料研究分野における主なトピックスを広くカバーするものであり、各分野の専門家による総合的なレビュー記事が取りまとめられている。冷却材喪失事故(LOCA)は軽水炉において想定される事故の一つである。LOCAは原子炉冷却材圧力バウンダリの破損によって起こる。LOCA時には、冷却材の減少あるいは喪失と燃料中の崩壊熱により炉心温度は上昇し、高温遷移時にさまざまな変化や現象が燃料に起こる。本解説では、被覆管で起こる相変態や塑性変形、酸化や脆化、及びこれらのLOCA時挙動に及ぼす長期照射の影響を解説する。
更田 豊志
Comprehensive Nuclear Materials, 2, p.579 - 593, 2012/02
Comprehensive Nuclear Materials will provide broad ranging, validated summaries of all of the major topics in the field of nuclear material research for fission as well as fusion reactor systems. The four volume work will consist of an extensive collection of comprehensive review articles written by a team of leading experts. Attention will be given to the fundamental scientific aspects of nuclear materials: fuel and structural materials for fission reactors, waste materials, and materials for fusion reactors. The chapter aims to provide a general outline of fuel behavior during a reactivity-initiated accident (RIA) postulated in light water reactors (LWRs) and to show experimental data providing technical basis with the current RIA-related regulatory criteria in Japan.
