照射済窒化物燃料の熱安定性評価; Nifti-1試験結果とその評価

• Material Type: 文書・図像類
• Title: 照射済窒化物燃料の熱安定性評価; Nifti-1試験結果とその評価
• Author/Editor: 佐藤 勇; 廣沢 孝志; 石田 貴志; 三輪 周平; 田中 健哉
• Author Heading: 佐藤 勇; 廣沢 孝志; 石田 貴志; 三輪 周平; 田中 健哉
• Publication Date: 2005-03
• Publication Date (W3CDTF): 2005-03
• Alternative Title: Thermal stability test and analyses for irradiated nitride fuel; Nifti-1 results and analyses
• Periodical title: JNC TN9400 2005-007
• Text Language Code: jpn
• Target Audience: 一般
• Note (General): 高速実験炉「常陽」で照射された混合窒化物燃料を用いて、FP放出挙動試験装置において緩やかな昇温速度での加熱試験を行った。本試験では燃料の解離挙動及びFPガス・放射性FPの放出挙動を観察し、その結果をもとに窒化物燃料の熱安定性及びソースタームに関する評価を行った。本試験及び解析により明らかとなった点をまとめると以下のとおりとなる。(1)照射済窒化物燃料の著しい解離挙動は、1900$^{\circ}C$以上で生じる。1000$^{\circ}C$以下の低温度領域では、Ba窒化物が解離することにより、窒素が放出すると推測される。(2)FPガスの放出は、1400$^{\circ}C$付近から開始し、一旦終了するが、1700$^{\circ}C$以上でバースト状の放出が起こっている。前者の放出は解離挙動と若干の相関があるが、後者の方とは相関はまったく認められない。したがって、FPガス放出に伴うインターコネクティッドトンネルの生成により窒素解離が促進されるという現象は生じない。一方、Csの放出と解離挙動との相関はない。(3)加熱により、燃料のスウエリングが生じており、径方向のどの位置においても気孔率40\%程度に達していた。これは照射された段階での燃料に対する評価で得られている燃料中心付近で見られた40\%の気孔率と同程度であり、加熱により気孔率が40\%に飽和している。(4)ほとんどのCsやSbは加熱により、燃料外部に放出した。Csの放出化学形は主に単体のCsと推測されるが、CsIの形態も一部含まれると考えられる。Sbの場合は、単体のSbである可能性が高い。(5)Ruはほとんど放出されない一方で、ほとんどのEuは燃料外部へ放出されていた。(6)Nifti-1で得られた解離挙動及びFPの放出挙動をもとに次回の過渡加熱試験(Nifti-2)の昇温パターン等の試験内容を提案した。; Thermal stability test for irradiated mixed nitride fuel by the low heating rate was performed with the FP release behavior device. The decomposition behavior and the release behavior of fission gas and radioactive FPs of the nitride fuel were evaluated for the thermal stability and the source term, based on the behavior of nitride decomposition and FP release observed in the test. The findings for these behavior are as follows; (1)The practical decomposition of the irradiated nitride fuel occurred over 1900$^{\circ}$C. In the region of lower temperature than 1000$^{\circ}$C, nitrogen could be released along with the decomposition of FP nitrides such as Ba$_{2}$N$_{3}$. (2)Fission gas release started from 1400$^{\circ}$C, and then was terminated. After the temperature reached to 1700$^{\circ}$C, the burst-like release of fission gas occurred again. The former was slightly related to the decomposition, but the latter was hardly dependent on it as well as the release of Cs. (3)The swelling of fuel by the heating test occurred and then the porosity reached to approximately 40\%. The porosity is equal to the maximum value obtained in the evaluation of post irradiation examination, which indicated that the porosity is saturated by the heating. (4)Most of Cs and Sb were released from the fuel after the heating. The chemical form of released Cs could be mainly elemental Cs and somewhat CsI. The form of released Sb could be elemental. (5)Ru could be hardly released, nevertheless most of Eu was released from the fuel. (6)On the basis of these results and discussions, we proposed the test plan of Nifti-2 (Thermal stability test for irradiated nitride fuel under transient thermal condition).
• Source: /JNC-TN9400-2005-007.pdf （fulltext）; https://jopss.jaea.go.jp/pdfdata/JNC-TN9400-2005-007.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.: 高速実験炉「常陽」で照射された混合窒化物燃料を用いて、FP放出挙動試験装置において緩やかな昇温速度での加熱試験を行った。本試験では燃料の解離挙動及びFPガス・放射性FPの放出挙動を観察し、その結果をもとに窒化物燃料の熱安定性及びソースタームに関する評価を行った。本試験及び解析により明らかとなった点を...