NSRR実験におけるUO-ジルカロイ反応

塩沢 周策; 斎藤 伸三; 柳原 敏

JAERI-M 8267, 22 Pages, 1979/06

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本報告は、反応度事故条件下でのUOペレットとジルカロイ-4の化学反応について記述したもので、NSRR実験における照射後燃料の光学顕微鏡観察および電子線マイクロプローブ分析器による元素分析を行った結果についてまとめたものである。燃料が破損するしきい値以上では、UO-とジルカロイの熱力的不安定性のため、UOの一部がジルカロイによって還元され、その結果、ペレットと被覆管の境界部にいくつかのUO-ジルカロイ反応相が形成される。この形成される相に関して元素分析を行った結果、炉外実験や炉内PCM実験の結果と非常に良い一致を示した。また、脆性クラックにより破損したいかなる燃料にも存在するペレットと被覆管との強い結合は、このUO-ジルカロイ反応によるものと結論できる。この結合は冷却時の被覆管の熱収縮を阻止すると考えられ、脆性クラックによる燃料破損にとって重要な因子の一つとなっている。