Density, porosity and grain size, 1; Unirradiated ROX fules

柳澤 和章; 山下 利之; 金澤 浩之; 天野 英俊; 室村 忠純

Journal of Nuclear Science and Technology, 36(11), p.1052 - 1063, 1999/11

https://doi.org/10.3327/jnst.36.1052

2種類の岩石型燃料(以下、ROX-SZR及びROX-ThO)及び9種類の模擬岩石型燃料(PuOをUOで置き換えたもの)を作製した。これらの密度、気孔率及び結晶粒度を実験因子とした研究を行った。得られた結果は以下のとおり。(1)岩石型燃料の推定理論密度値は、ROX-SZRで5.6g/cc、ROX-ThOで6.2g/ccであることを見いだした。一方、これに相当する焼結密度値は前者で4.6g/cc、後者で5.2g/ccであった。岩石型燃料の密度はUOの約半分であった。岩石型燃料の百分率理論密度(%TD)は比較的低く82-83%TDの範囲にあった。気孔率は大きく(17-18%)、結晶粒径は小さい(2m)ことがわかった。(2)模擬岩石燃料の推定理論密度値は5.0-5.7g/ccの範囲にあった。一方、これに相当する焼結密度値は4.9-5.4g/ccの範囲にあった。模擬岩石燃料の密度は岩石燃料とほぼ同じであったが、UOの約半分であった。模擬岩石燃料の%TDは比較的大きく94-98%TDだった。気孔率は小さく(6%)、結晶粒径もまた小さい(3-4m)ことがわかった。

UO燃料の焼きしまり,2

柳澤 和章

JAERI-M 7807, 66 Pages, 1978/08

JAERI-M-7807.pdf:3.1MB

燃料体の照射挙動に関する研究の一環として実施したUOに関する焼きしまり実験の解析結果を終わらしたので報告する。焼きしまり挙動解析の為にi)照射条件、ii)ペレット製造条件、iii)軸方向圧縮力等の変数を用いた。結果は次の通りである。I)焼きしまりは4~8GWd/tUOの範囲で最大に達する。ii)・焼結温度の低いペレットは焼きしまりやすかった。・初期密度と焼きしまりには強い相関はなかったが、低密度のものは全体的に焼きしまりやすかった。・初期粒度と焼きしまりには比較的良い相関があり、10m以上の粒径をもったペレットでは殆んど焼きしまらなかった。・気孔分布と焼きしまりには強い相関があった。本報では特に気孔分布と焼きしまりの関係を詳しく解析した。また低密度、低粒度、低温焼結ペレットで殆んど焼きしまらなかったペレットについて詳しく考察した他、再焼結実験、ペレットの安定条件、圧縮力効果、最大焼きしまり推定モデルについても詳しく取り扱った。

UO燃料の焼きしまりに関する研究

柳澤 和章; 内田 正明; 林 清純*

JAERI-M 7210, 51 Pages, 1977/08

JAERI-M-7210.pdf:5.3MB

ATR型燃料を実用条件に近い条件でJMTR、OWL-1ループを使用して平均1720Mwd/tまで照射しUO燃料の焼きしまり挙動を調べた。実験には初期密度、結晶粒度、および気孔度の異なる6種類のUOペレットを用いた。照射前後のUOペレット密度変化はメタキシレン液浸法を用いて測定した。初期密度の低いものは1.5~2.0%TD近く焼きしまりがあったが95%TD以上のものは殆んど焼きしまらなかった。ペレットの結晶粒径は3~11mの範囲内にあった。照射により5m以下のものが焼きしまりそれ以上のものは殆んど焼きしまらなかった。気孔度および気孔の分布の測定は画像解析装置を用いて測定した。気孔が小さく不安定型分布をもったUOペレットは照射で大きく焼きしまったが気孔が大きく安定型分布をもったものは殆んど焼きしまりをおこさなかった。

燃料ペレット焼しまりの燃料棒内圧に及ぼす効果

原山 泰雄; 泉 文男; 山田 礼司; 石橋 明弘*

JAERI-M 6631, 18 Pages, 1976/07

JAERI-M-6631.pdf:0.62MB

軽水炉に使用されるUOペレットは照射によって焼しまり「Densifieation」をおこし、密度が上昇する結果、体積の減少がおこる。このペレットの焼しまりによるプレナム体積の増加が燃料棒内圧に及ぼす効果を試算した。その結果、封入ガスのUOペレットへの拡散による吸収を無視しても、PWR加圧型燃料棒では、プレナム体積の増加が照射初期に燃料棒内圧を低下させる可能性があることが分った。