「常陽」MK-II B型特殊燃料集合体(PFB011)の照射後試験(2); プレナム人工欠陥付燃料要素の組織観察及び機器分析

• Material Type: 文書・図像類
• Title: 「常陽」MK-II B型特殊燃料集合体(PFB011)の照射後試験(2); プレナム人工欠陥付燃料要素の組織観察及び機器分析
• Author/Editor: 鵜飼 重治; 杉山 忠夫; 柴原 格
• Author Heading: 鵜飼 重治; 杉山 忠夫; 柴原 格
• Publication Date: 1986-02
• Publication Date (W3CDTF): 1986-02
• Alternative Title: Irradiation test of B type irradiation subassembly (PFB011) in "JOYO" MK-II; Metallographic examination of plenum predefected fuel pins
• Periodical title: PNC TN9410 86-139
• Text Language Code: jpn
• Target Audience: 一般
• Note (General): 高速実験炉「常陽」において、破損燃料集合体検出装置(FFDL)の性能確認のためプレナム人工欠陥付燃料ピンの照射試験が実施された。本試験に供された集合体はB型特殊燃料集合体"PFB011"であり、プレナム人工欠陥付燃料ピン2本、校正用燃料ピン及びステンレス製ダミーピンが装填されている。本集合体は炉内装荷位置「1D1」において、100MW出力でおよそ1.5日間照射された。AES金相セルでは、2本のプレナム人工欠陥付燃料ピンの組織観察と機器分析を実施した。本試験により以下の結果が得られた。(1)2本のプレナム人工欠陥付燃料ピンのうち、1本(8922ピン)にはNa-燃料反応がペレット外周部の粒界に沿って観察された。8922ピンのペレット中心部には明瞭な組織変化は生じていなかった。(2)Na-燃料反応は8922ピンの燃料カラム中央部から下部にかけて著しく、カラム中央部の径方向ギャップ幅の平均値は製造時の85$\mu$m空11$\mu$mにまで減少していた。(3)8922ピンの燃料カラム中央部のペレット長は製造仕様値である9$\pm$1㎜から9.56㎜に増加しており、X線ラジオグラフィで測定された9.5㎜のスタック長の増加はNa-燃料反応によるスエリングに起因していることが確認された。(4)Naとインシュレータペレット(UO2)との反応は認められなかった。(5)他のピン(8927ピン)には、Na浸入は認められたものの、Na-燃料反応はまったく認められなかった。(6)8927ピンのペレット中央部には、いびつな形状をした中心空孔と柱状晶が観察された。(7)8927ピンの燃料カラム中央部の径方向ギャップ幅の平均値は68$\mu$mであった。(8)以上の結果から、8927ピンでは出力運転中にピン内へのNa浸入はなかったと推定された。8922ピンと8927ピンの燃料組織の差は、8922ピンの運転中のピン内へのナトリウム浸入と、Na-燃料反応に伴うペレットスエリングで生じたギャップの閉塞による燃料ペレットの温度低下によるものと推定された。; Irradiation test of plenum predefected pin was conducted to confirm the ability of failed fuel detection and location (FFDL) system in "JOYO". The B type irradiation subassembly "PFB011" was used for this test, which contained two plenum predefected Pins, sibling pin and stainless steel dummy rods. This subassembly was irradiated for one and half days at reactor position 1D1 during 100 MW reactor power. Ceramographic observation and elemental analyses of both plenum predefected pins were carried out in metallography cell of Fuels Monitoring Facility (FMF). Following results were obtained in this test. (1)The sodium fuel reaction was observed along the grain boundary of outer surface of the pellet in one of plenum predefected pin (8922 pin). The fuel restructuring did not appear clearly in center region of this fuel Pin. The sodium fuel reaction was not identified in the other plenum predefected pin (8927 pin). (2)It was observed that sodium reacted considerably with fuel in the region from middle toward bottom of fuel column of 8922 pin, and average radial gap width at middle of fuel column reduced from 85 $\mu$m to 11 $\mu$m. (3)The pellet length at middle of fuel column of 8922 pin increased from 9.0 mm (Fabrication spec.) to 9.56 mm. The fuel stack length increase of 9.5 mm measured by X-ray radiograph was confirmed to be caused by fuel swelling due to the sodium fuel reaction. (4)Sodium-UO$_{2}$ (insulator pellet) reaction was not observed at all. (5)The asymmetrical shapes of central void and columnar region were observed at middle of fuel column of 8927 pin, in which the sodium fuel reaction was not identified. (6)The average gap width at middle of fuel column of 8927 pin remained 68 $\mu$m in radius. (7)Based on above results, it was supposed that sodium did not enter into the 8927 pin during reactor operation. The difference of fuel microstructure between 8922 pin and 8927 pin was supposed to be caused by fue1 temperature decrease of 8922 ...
• Source: /PNC-TN9410-86-139.pdf （fulltext）; https://jopss.jaea.go.jp/pdfdata/PNC-TN9410-86-139.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」において、破損燃料集合体検出装置(FFDL)の性能確認のためプレナム人工欠陥付燃料ピンの照射試験が実施された。本試験に供された集合体はB型特殊燃料集合体"PFB011"であり、プレナム人工欠陥付燃料ピン2本、校正用燃料ピン及びステンレス製ダミーピンが装填されている。本集合体は炉内装...