軸方向温度勾配を有するジルカロイ2被覆管の水蒸気-空気下での酸化挙動

井岡 郁夫; 加藤 仁; 小河 浩晃; 逢坂 正彦

no journal, , 

使用済み燃料プールの冷却機能が喪失した場合、崩壊熱を有する使用済み燃料ピンは冷却水の蒸発に伴い水蒸気及び空気環境下に曝される。この時の燃料ピンの酸化は等温酸化条件と異なり、気液界面を含み温度傾斜場を有する厳しい条件と考えられる。そこで、軸方向に温度勾配を持つジルカロイ2の水蒸気-空気混合下での酸化挙動を調べた。酸化試験は、空気0.5L/minをキャリアガスとして飽和水蒸気中、600Cで実施した。軸方向の温度勾配は、約100C/cmであった。試験中に発生した水素ガス量を測定するとともに、試験後に酸化皮膜の分析を行った。水素ガスの発生量は試験初期に急増しピークを取った後、100ppm程度に低下した。酸化皮膜厚さには顕著な差が認められなかった。本試験条件では、温度勾配を有するジルカロイ2の酸化に及ぼす空気混入の影響は小さかった。