Rapsodie PNC-4(2)(3)の照射後試験; 燃料要素の組織観察及び器機分析 Vol.1 要約編

• Material Type: 文書・図像類
• Title: Rapsodie PNC-4(2)(3)の照射後試験; 燃料要素の組織観察及び器機分析 Vol.1 要約編
• Author/Editor: 鵜飼 重治; 大里 行弘; 吽野 一郎; 杉山 忠夫; 櫛田 直也; 柴原 格
• Author Heading: 鵜飼 重治; 大里 行弘; 吽野 一郎; 杉山 忠夫; 櫛田 直也; 柴原 格
• Publication Date: 1986-01
• Publication Date (W3CDTF): 1986-01
• Alternative Title: Metallographic examination of rapsodie PNC-4(2)(3) fuel pins
• Periodical title: PNC TN9410 86-134VOL1
• Text Language Code: jpn
• Target Audience: 一般
• Note (General): Rapsodie PNC-4(2)(3)は、「もんじゅ」燃料の高燃焼度確性照射試験として実施された。照射した燃料ピンのうちK09ピンは現在動燃の有する最高燃焼度ピンであり、「もんじゅ」の目標燃焼度をほぼ達成している。K09ピンの金相試験はすでに仏国で一部実施済であり、その健全性は確認されているが今回中燃焼度のK07ピンを含め、燃料の照射挙動を詳細に把握するため、燃料組織観察と元素分析を実施した。K09ピンとK07ピンのピーク燃焼度とピーク中性子照射量はそれぞれ128,000MWD/MTM、1.26$\times$10E23(E$\geq$0.1MeV)及び79,000MWD/MTM、7.25$\times$10E22(E$\geq$0.1MeV)である。本試験により以下の結果が得られた。(1)K07ピンの燃料カラム中心部では燃料ペレットと被覆管のギャップは存在せず、照射中は軸方向全域で燃料と被覆管が接触し機械的相互作用(PCMI)が発生していたと考えられる。一方K09ピンでは2.3\%のピン径増加が認められ、被覆管のスエリングに起因してギャップ幅は60$\mu$mにまで再オープンしていた。(2)K09ピンとK07ピンの最大被覆管肉厚減少量はそれぞれ53$\mu$mと75$\mu$mであった。高燃焼度で内面腐食量は飽和することが再確認された。(3)被覆管内面腐食部の反応層のうち、燃料側に存在するFe-Ni層と被覆管側に存在するCr-Mn-FP層はそれぞれ金属相と酸化物相であることが、イオンマイクロアナライザによる酸素分析により確認された。(4)中心空孔近傍では、Pu濃度は製造時の20.3wt\%から27wt\%程度に増加している。(5)燃料内の析出物として灰色層と金属析出物がある。灰色相にはBa-Zr系、Ba-Ce系の化合物が存在する。(6)ペレット内の保持Xe濃度分布と燃料組織は明瞭な対応を示し、光学顕微鏡で観察される黒色リングはFPガスの放出開始領域であることが判明した。柱状晶、等軸晶各領域のXe濃度は検出限界以下であった。; Rapsodie PNC-4 (2)(3) was irradiated to confirm the performance and integrity of "Monju" type fuel pin. One of test pins, K09 pin, has highest burnup and almost attained the target burnup of "Monju". Metallographic examination of K09 pin had been partially conducted at France and the integrity of this pin was confirmed. In this examination, fuel microstructure observation and elemental analyses of both K09 pin and K07 pin have been carried out in order to evaluate the irradiation behavior of high burnup fuel pin. Peak burnup and peak fluence of K09 pin and K07 pin reached 128,000 MWD/MTM, 1.26$\times$10$^{23}$ (E$\geq$ O.1 Mev) and 79,000 MWD/MTM, 7.25$\times$10$^{22}$ (E $\geq$ 0.1 Mev), respectively. Following results were obtained in this examination. (1)No fuel/cladding gap existed at the middle of fuel column of K07 pin, and it was considered that fuel cladding mechanical interaction (FCMI) occurred at entire fuel column during irradiation. On the other hand, gap width of higher burnup K09 pin reopened to 60 $\mu$m due to cladding swelling. Pin diameter of this pin increased by 2.3\%. (2)Maximum depth of cladding inner corrosion of K09 pin and K07 pin were 53 $\mu$m and 75 $\mu$m respectively. It was confirmed that cladding inner corrosion saturated at high burnup. (3)Oxygen analyses by ion microprobe analyzer made clear that Fe-Ni Phase existing on fuel side in fuel-cladding chemical interaction (FCCI) zone was identified as metallic and Cr-Mn-FP (Cs) phase on cladding side was identified as oxide. (4)At the edge of central void, plutonium concentration increased to about 27 wt\% from 20 wt\% of fabricated content. (5)There were gray phase and metallic inclusion as precipitation phase in the fuel. Gray phase consisted of Ba-Zr compound, Ba-Cs compound, Ba-Ce compound, and metallic inclusion consisted of Mo-Ru-Rh-Tc-Pd compound, Fe-Pd compound. (6)Clear correlation between fuel microstructure and retained xenon profile across the pellot was obtained. ...
• Source: /PNC-TN9410-86-134VOL1.pdf （fulltext）; https://jopss.jaea.go.jp/pdfdata/PNC-TN9410-86-134VOL1.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.: Rapsodie PNC-4(2)(3)は、「もんじゅ」燃料の高燃焼度確性照射試験として実施された。照射した燃料ピンのうちK09ピンは現在動燃の有する最高燃焼度ピンであり、「もんじゅ」の目標燃焼度をほぼ達成している。K09ピンの金相試験はすでに仏国で一部実施済であり、その健全性は確認されているが今回...