反応度事故条件下におけるPCMI破損の駆動力及び破損限界に及ぼす被覆管水素脆化の影響

• Material Type: 文書・図像類
• Title: 反応度事故条件下におけるPCMI破損の駆動力及び破損限界に及ぼす被覆管水素脆化の影響
• Author/Editor: 富安 邦彦; 杉山 智之; 中村 武彦; 更田 豊志
• Author Heading: 富安 邦彦; 杉山 智之; 中村 武彦; 更田 豊志
• Publication Date: 2005-09
• Publication Date (W3CDTF): 2005-09
• Alternative Title: Driving force of PCMI failure under reactivity initiated accident conditions and influence of hydrogen embrittlement on failure limit
• Periodical title: JAERI-Research 2005-022
• Text Language Code: jpn
• Target Audience: 一般
• Note (General): 高燃焼度燃料の反応度事故条件下におけるPCMI破損の駆動力を明らかにし、また破損限界に対する被覆管水素脆化の影響を検討するため、高燃焼度PWR燃料を模擬した未照射燃料棒を対象とする反応度事故模擬実験をNSRRにおいて実施した。未照射ペレットを用いることでPCMI駆動力をペレット熱膨張に限定し、あらかじめ水素を吸収させた被覆管を用いることにより、燃焼の進行に伴う被覆管の機械的性質劣化のうち水素脆化の影響を抽出した。計14回の実験を行い、7実験において被覆管が破損した。燃料過渡挙動及び破損形態の点で、高燃焼度PWR燃料と同様のPCMI破損が生じた。これは高燃焼度燃料のPCMI破損における駆動力はペレット熱膨張で説明でき、FPガスの寄与は小さいことを示す。破損しなかった燃料棒においても、被覆管外周部の水素化物析出層(水素化物リム)とその内側の金属層との境界でとどまる多数の径方向亀裂が生じていたことから、金属層の強度が破損限界に対して重要であることが示唆される。破損時燃料エンタルピは水素化物リム厚さとよい相関があり、リム厚さの増大に伴い低下する傾向を示した。; In order to clarify the driving force of PCMI failure on high burnup fuels and the influence of hydrogen embrittlement on failure limit under RIA conditions, simulated-RIA experiments were performed on fresh fuel rods in the NSRR. The driving force was restricted only to thermal expansion of pellet by using fresh pellets, and fresh claddings were pre-hydrided to simulate hydrogen absorption of high burnup fuels. In seven experiments, test rods resulted in PCMI failure, which was observed on high burnup fuels, in terms of transient behavior and fracture configuration. It indicates that the driving force is sufficiently explained with thermal expansion of pellet and a contribution of fission gas is small. Many incipient cracks were generated in the outer surface of the cladding, and they stopped at the boundary between hydride rim and metallic layer. It suggests that a toughness of metallic region except hydride rim has particular importantance for failure limit. Fuel enthalpy at failure correlates with the thickness of hydride rim, and tends to decrease with thicker hydride rim.
• Source: /JAERI-Research-2005-022.pdf （fulltext）; https://jopss.jaea.go.jp/pdfdata/JAERI-Research-2005-022.pdf
• Access Restrictions: 限定公開
• Data Provider (Database): 国立情報学研究所 : 学術機関リポジトリデータベース（IRDB）（機関リポジトリ）; https://irdb.nii.ac.jp
• Original Data Provider (Database): 日本原子力研究開発機構 : JOPSS:JAEA Originated Papers Searching System

• Summary, etc.: 高燃焼度燃料の反応度事故条件下におけるPCMI破損の駆動力を明らかにし、また破損限界に対する被覆管水素脆化の影響を検討するため、高燃焼度PWR燃料を模擬した未照射燃料棒を対象とする反応度事故模擬実験をNSRRにおいて実施した。未照射ペレットを用いることでPCMI駆動力をペレット熱膨張に限定し、あらか...