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吉武 庸光; 大森 雄; 坂本 直樹; 遠藤 敏明*; 赤坂 尚昭; 前田 宏治
JNC TN9400 2000-095, 110 Pages, 2000/07
JNC-TN9400-2000-095.pdf:13.57MB
米国Fast Flux Test Facilities(FFTF)で照射された「もんじゅ」型燃料集合体MFA-1及びMFA-2に装荷されたPNC316及び15Cr-20Ni鋼被覆管の燃料ピンはこれまでで最高の高速中性子照射量を達成している。これらオーステナイト系ステンレス鋼を高速炉炉心材料とした場合、高速中性子照射に起因するスエリングによる形状変化(体積膨張)が使用上重要な評価項目であるが、機械的性質に及ぼす照射効果、特に重照射条件でのスエリングした材料の機械的性質の評価も重要なことである。そこで、重照射されたPNC316、15Cr-20Ni鋼被覆管のLOF時の過渡変化時における燃料健全性評価に資することを目的として、これらMFA-1、MFA-2の燃料被覆管について急速加熱バースト試験を行うとともに、その後の金相試験、TEM観察に基づき急速加熱破裂挙動を評価した。本試験・評価で得られた主な結果は以下の通りである。1)PNC316では、照射量2.13
10の27乗n/mの2乗(E
0.1MeV)までの範囲において、周応力100Mpa程度までの低応力条件では破裂温度はこれまでの照射材データと同様であり照射量の増大に伴う破裂温度の低下は見られなかった。2)15Cr-20Ni鋼では、照射量2.2710の27乗n/mの2乗(E0.1MeV)までの範囲において、周応力約200MPaまでの条件において、破裂温度は非照射材と同等であり、照射による破裂温度の低下は見られなかった。3)PNC316について、「もんじゅ」燃料使用末期条件である周応力69MPa(7kgf/mmの2乗)にて試験した結果、破裂温度は1055.6
であった。ここで試験加熱速度は5/sであり、「もんじゅ」設計におけるLOF時の1次ピークで想定される被覆管温度上昇率よりも厳しい条件であることから、本照射量条件において「もんじゅ」燃料の許容設計限界の被覆管最高温度(肉厚中心)830の保守性を示した。4)今回試験したスエリング量数%の条件では、急速加熱バースト後の組織は照射後試験加熱前の組織と比較して顕著な違いは認められず、破裂機構に関してスエリング量、破裂温度及び組織(ボイドの結晶粒界への偏析、粗大化)間の相関は見られなかった。
瀬下 一郎; 鵜飼 重治; 野村 茂雄; 鹿倉 栄
PNC TN9410 89-122, 47 Pages, 1989/08
燃料要素は通常運転時及び運転時の異常な過渡変化時において、被覆管の健全性が確保されなければならない。このうち冷却能力低下型事象においては、内圧による被覆管のクリープ破損を防止する観点から、「もんじゅ」では被覆管最高温度を830以下に制限している。本評価では、「もんじゅ」に採用される55年度試作20%CW SUS316鋼(改良SUS316鋼)について最近までに得られている急速加熱試験結果を用いて、Larson-Miller Parameter Life Fraction法による破損予測手法を適用することにより、より合理的な被覆管制限温度を設定した。本手法は異なる温度上昇率のデータを統一的に評価できるものであり、また照射による破損温度の低下を見積ことができる。本検討の結果、「もんじゅ」条件下における被覆管最高温度制限値は966になり、これまでの制限値830の保守性を確認するとともに、この値は冷却能力低下型事象において、被覆管の焼損防止(冷却材沸朕防止)の観点から定められている制限値920を上回り、評価上ナトリウムの沸騰防止の制限値がクリティカルな因子になることが判明し、許容設計限界に係る制限温度の大幅な合理化の可能性を示すことができた。
日馬 康雄; 伊藤 政幸; 岡田 漱平; 中瀬 吉昭; 吉田 健三
EIM-81-94, p.39 - 46, 1981/00
電線絶縁材料の健全性試験で適用されるLOCA模擬条件のうち、初期の過渡期間の温度条件がケーブル用絶縁材料の劣化に与える影響を、放射線とそれ以外のLOCA環境条件を一諸に与える同時法によって実験した結果について報告する。初期の急昇温速度は室温より150
Cまでを10秒間で行う場合と1時間で上げる場合について比較した。初期の冷却速度は、150Cより50Cまでを10分間及び2時間で下げる場合について比較検討した。また、初期の急速加熱ピークを1回与えた場合と、2回与えた場合についても比較検討した。
中瀬 吉昭; 吉田 健三; 日馬 康雄; 伊藤 政幸; 岡田 漱平; 町 末男
EIM-80-98, p.57 - 64, 1980/00
原子力発電所用電線ケーブル絶縁材料の劣化をSEAMATE-IIを用いて行った。 SEAMATE-IIの装置事自体について、設計時に予定した性能が得られることを確認した。注目した性能は、急速過熱により所定の温度にまで達する時間と、試料位置における空間線量、及びその分布である。実測では、室温より150Cまで3秒、200Cまで35秒で上昇する。また、10KGy/hの線量率で、その均一度も1.1である。その他の性能についても満足できる結果が得られた。 本装置を使用して得られた結果の一部として、PWR-LOCA模擬条件下における実用配合試料(シート状)の同時法(放射線とその他の環境を同時に与える)と逐次法(両者を別々に与える)による劣化状況を比較したことを示した。 伸びの変化を指標とした場合、その低下が大きすぎて、明確な結論が出せないことがわかった。
井上 利彦; 関尾 佳弘; 大塚 智史; 矢野 康英; 丹野 敬嗣; 岡 弘; 古川 智弘; 皆藤 威二; 鳥丸 忠彦*; 林 重成*; et al.
no journal, ,
高速炉用に開発された9-18-Cr-ODS鋼及び軽水炉でのシビアアクシデント特性に優れるAl添加ODS鋼を用いて、昇温速度0.1-10K/s、試験周応力50-200MPaでの急速加熱バースト試験を行い、熱過渡時の強度特性と変形を評価した。試験の結果、試験周応力と昇温速度が低下すると高い破裂温度を示した。また、Al添加ODS鋼は9Cr-ODS鋼と比較して破裂温度が低下していたが、AlとZrを添加すると急速加熱バースト特性が改善することを確認した。