ナトリウム化合物溶融環境中における炭素鋼の腐食特性評価; 溶融塩型腐食環境(NaOH-Na202系)の腐食速度評価式

吉田 英一; 青砥 紀身; 平川 康; 田所 裕

JNC TN9400 2000-024, 42 Pages, 1999/10

JNC-TN9400-2000-024.pdf:1.63MB

大気環境中へのナトリウム漏えい燃焼時における炭素鋼SM400B-JIS G3106(床ライナ材等)の腐食減肉評価の信頼性を高めることを目的に、腐食速度評価線の見直しを行った。見直しは、ナトリウム漏えい燃焼環境のひとつである溶融塩型腐食(NaOH-NaO系)について、現行腐食減肉速度評価線の策定後に追加・取得された実験データ(550900C)を用いて実施した。実験結果に基づき、以下のような考え方で評価を行った。(1)NaOH-NaO系の環境中では、炭素鋼の腐食量は時間に比例して増大した。このため、直線則として評価した。(2)腐食減肉速度への実験雰囲気(大気、不活性ガス)や試薬攪拌の明瞭な影響は、認められなかったため、同等に取り扱い評価した。(3)腐食減肉速度は一定NaO濃度以下になると、低下する傾向がみられた。このため、実験中におけるNaO濃度は、Fe(炭素鋼試験片)とNaOとの支配的な反応を維持するために必要な限界濃度以上であることとした。評価の結果、追加されたデータ点数は67点となり、現行評価線に用いた評価データ38点を加えると、合計105点となった。105点を用いてArrhenius Typeで整理し、統計的な評価を行い、以下の腐食減肉速度評価式を得た。CR=C・exp(-Q/RT)ここで、CR:腐食減肉速度,mm/hC:定数Q:活性化エネルギ, cal/molR:気体定数, 1.986cal/mol kT:絶対温度, KQ=9.61kcal/molC=148.29(平均), 262.11(99%信頼上限), 83.90(99%信頼下限)

実ハル圧縮試験

小原 浩史*; 五十嵐 登*

PNC TJ8164 96-009, 261 Pages, 1996/09

PNC-TJ8164-96-009.pdf:12.32MB

沸騰水型原子炉(Boiling Water Reactor,BWR)商用炉で照射した使用済み燃料被覆管せん断片(ハル)を不活性ガス気流中で圧縮・減容し、発生するジルカロイ微粒子(ファイン)及び気中に移行する放射性核種に係わるデータの取得試験を実施し、以下のような結果を得た。(1)酸洗浄後のハルの内面には、ウラン、セシウム等の核分裂生成物が付着している領域が認められた。(2)ハル外表面最大酸化膜厚さは3060mで、文献データと同等の範囲であった。(3)ハルの圧縮時に発生したファイン重量は約0.20.3gで、圧縮したハルの重量(約3233g)の0.51.0wt%であり、燃焼度の増加に伴なって多くなる傾向が認められた。(4)3233gのハルを圧縮した時に気中に移行したファインの重量は、1mg以下であった。(5)ハルの圧縮時に発生したファインの粒径は1m以下のものから100m以下のものまで観察された。発生したファインの粒径は1m以下のものから100m以上のものまで観察された。発生したファインの粒径別個数頻度では10m以下のものが大半であった。(6)電子線微小分析装置(Electori Probe Micro Analyzer,EPMA)による観察結果では、ファインは全て酸化物と推定された。(7)ハル中のトリチウムの吸蔵量を、ORIGEN-2コードを用いた計算による燃料中の生成量の60%と仮定した時、ハルの圧縮時に気中に移行するトリチウム量は、圧縮したハルのトリチウムの吸蔵量の10^-3%以下であったが、燃焼度の燃焼度の増加に伴なってわずかに大きくなる傾向が認められた。

炭化ウランペレット中の高温放出ガスの定量

半田 宗男; 高橋 一郎; 渡辺 斉

JAERI-M 82-042, 14 Pages, 1982/05

JAERI-M-82-042.pdf:0.63MB

(U.Pu)Cの予備試験として、UCペレットからの高温放出ガスを高温実験装置により定量し、同装置が所定の性能を有していることを確認した。本装置のガス抽出ラインの途中には、Puを包蔵するための新機構ガスライン・フィルタを設置した。このフィルタは、加熱脱ガス処理をして空試験値を十分小さく抑えることができ、かつ、その性能が保持される。種々な雰囲気中に露出したUCペレットからの高温放出ガス量は、大気中に168時間放置した場合で約20l/g、アルゴンガス中(HO≒50、O≒10ppm)3時間では、約10l/gであり、UCの化学的安定性から予想された値よりも、はるかに小さかった。高温放出ガスの主成分は、水素(75~80%)、一酸化炭素(12~20%)およびメタン(最大で5.5%)であった。これらの結果から、(U.Pu)C燃料ピン製作グローブボックスの雰囲気は、ワンススルー方式によるアルゴンガスで良いことを明らかにした。

炭化ウラン中の酸素の定量; 試料調製法の重要性

半田 宗男; 前多 厚; 矢幡 胤昭; 星野 昭

日本原子力学会誌, 21(9), p.738 - 743, 1979/00

https://doi.org/10.3327/jaesj.21.738

高速炉用新型燃料の化学分析ラインの性能試験の一つとして炭化ウラン中の酸素の定量を行った。分析前の試料の酸化を最小限に抑えるため、高純度アルゴン雰囲気グローブボックス内で、燃料ペレットを粉砕、秤量し、速やかに白金カプセルに油圧を利用して気密圧封する方法を採用した。酸素の定量は、不活性ガス融解-電量法で行った。本酸素定量法により、炭化物燃料中の0.1~0.6%の酸素の定量を変動係数1~2%の高精度で行えることが分かった。

不活性ガス抽出・重量法による水素化ジルコニウムおよびウラン-水素化ジルコニウム中の水素の定量

星野 昭; 磯 修一

分析化学, 25(9), p.578 - 581, 1976/09

https://doi.org/10.2116/bunsekikagaku.25.578

水素化ジルコニウムおよびウラン-水素化ジルコニウム中の水素を定量するため、ヘリウムキャリヤーと共に固相から水素を抽出し、重量分析する方法を検討した。抽出温度を800Cにした時、ウラン-水素化ジルコニウム中の水素はほとんど抽出できなかった。しかし、1000~1250Cにすると抽出が定量的になったため、水素抽出温度を1200Cときめた。1200Cで抽出時間を検討した結果、20分で水素を抽出できることがわかった。ジルコニウムに水素を吸収させ、その増量から求めた水素と、検討した抽出条件で定量した水素を比較した結果、回収率は100.31.1%であった。2種類の水素化ジルコニウム(粉末、塊)とウラン-水素化ジルコニウム中の水素定量結果はそれぞれ1.950.05wt%,2.120.02wt%,1.490.02wt%(いずれもn=7)であった。

プルトニウム炭化物取扱い用不活性ガス雰囲気グローブボックス

福島 奨; 笹山 龍雄; 鈴木 康文; 渡辺 斉

JAERI-M 5599, 43 Pages, 1974/03

JAERI-M-5599.pdf:1.41MB

U-Pu混合炭化物系燃料を取扱う不活性ガス雰囲気グローブボックスを設計し製作した。本装置はグローブポート4双と耐真空型エアーロックを備えたステンレス鋼製ボックスのほか、ガス循環精製系、酸素および水分測定系、自動圧力制御系および安全警報系から構成されている。本装置は装置外へのPu漏洩を防止するため常時負圧で運転される。雰囲気ガスの純度はグローブボックスのリーク率および精製能力に依存するので、本装置の設計条件としてはボックスのリーク率を1lusec以下に抑え、また酸素、水分の除去剤としてニッケル触媒床とモレキュラシーブ床の組合わせを用いた。その結果、ボックスの換気回数が20回/hrのとき雰囲気ガス中の酸素、水分濃度はともに1ppm以下に保持することができた。常時グローブ作業においてグローブボックス内圧は-3020mmAqの範囲内に制御された。

グローブボックス工学講座,6; グローブボックスの補機,2

春山 諦之*; 渡辺 賢寿; 栗原 正義

原子力工業, 18(11), p.82 - 87, 1972/11

http://ci.nii.ac.jp/naid/40017722889

本報は原子力工業所載のグローブボックス工学講座第6回、グローブボックスの補機その2としてまとめられたものである。1.グローブボックスにおける物品の移送、給電、給水およびガス供給などの方法、2.グローブボックスを操作する主要な部分であり、放射線防護上もっとも安全でなければならないグローブがもつべき不可欠な条件、3.最近、とくに要請されているグローブボックスを不活性ガス雰囲気とする方法、以上の3項について概説した。各項目は1.春山、2.渡辺、3.栗原によって分担執筆された。