「常陽」MK-I炉心燃料(PPJX13)の照射後試験(2); 燃料要素の組織観察および機器分析

• Material Type: 文書・図像類
• Title: 「常陽」MK-I炉心燃料(PPJX13)の照射後試験(2); 燃料要素の組織観察および機器分析
• Author/Editor: 榎戸 裕二; 小野 峰雄; 吽野 一郎
• Author Heading: 榎戸 裕二; 小野 峰雄; 吽野 一郎
• Publication Date: 1984-09
• Publication Date (W3CDTF): 1984-09
• Alternative Title: Metallographic examination of irradiated core fuel subassembly (fab.No. PPJX13) for "JOYO" MK-I
• Periodical title: PNC TN9410 84-125
• Text Language Code: jpn
• Target Audience: 一般
• Note (General): 高速実験炉「常陽」MK-I炉心燃料(Fab.No.PPJX13)の燃料要素の組織観察並びに機器による分析を実施した。本燃料はMK-I増殖炉心において照射された燃料の中で最高の燃焼度(40,100MWD/MTM(集合体平均),48,000MWD/MTM(局部))を有し,MK-Iにおける燃料照射挙動の全様を把握できる試験体である。照射後金相試験は本燃料集合体中の被覆管最高温度ピン(PIEN-5335)および中心ピン回りの高燃焼度ピン(PIEN-5357)の2本について光学顕微鏡及び走査型電子顕微鏡による燃料・被覆管組織観察並びにX線マイクロアナライザーによる元素分析とイオンマイクロアナライザーによる燃料・被覆管の表面質量分析を実施した。結果の概要は下記の通りである。燃料組織に関してMK-I燃料では初めて中心に約200$\mu$m￠の空孔が認められ,その周りには軸比6程度の伸長粒(柱状晶に属す)領域,ガスバブル領域,高密度化領域の順に組織変化領域が形成され,高燃焼度燃料の組織に似た形態を呈している。燃料/被覆管境界部にはF.PであるCs,Te,I,Ag.Pd等が存在し,燃料/被覆管化学的相互作用(FCCI)も認められるが,それによる被覆管の内面腐食量は最大12$\mu$m程度であった。3)被覆管組織には異常な析出,粒界腐食等は無く被覆管は健全なものであった。は被覆管外表面において従来と同じく微粒子の存在が確認されている。高温度部の外表面から約4$\mu$mの範囲においてNi,Mn,の溶出(Fe,Crの高濃度化)と低温度部へのNi,Mnの沈着が確認された。低温部の付着粒子は高温部の表面粒子とは異質のものでNi,Mnが高濃度化している。Na腐食による減肉はほとんど無いものと考えられる。最大局部燃焼度は5.08at\%であった。6)F.P元素の半径方向分布の詳細が把握され,MK-I燃料のF.Pの挙動のはぼ全様が本試料で調べられた。再処理工程における不溶解残査に関連した燃料内金属状析出物の総量はMK-I最大で0.27Wt\%であった。以上の事実からMK-I最大の燃焼度を有する本集合体の炉内照射挙動は正常であり,燃料・材料の健全性が確認された。一方本集合体のPIE結果には今後MK-II照射,あるいは「もんじゅ」において期待される高燃焼度下での燃料材料の照射挙動がわずかではあるが現われてお; The morphological observation and the instrumental analysis of fuel elements of core fuel subassembly (Fab. No. PPJX13) irradiated in "JOYO" MK-I have been performed. The burnup of the subassembly (40, 100MWD/MTM) was the highest in breeder core (MK-I) of the reactor. It was expected that the subassembly should exhibit almost all irradiation characteristics throughout the irradiation duration of MK-I. For the examination at Metallography Cell of Analysis and Evaluation Section (AES) in Fuel Monitoring Facility (FMF), samples from two pins selected in the subassembly were prepared. One was the pin with the highest cladding temperature history, and another was a sibling of the center pin. The samples were prepared in the cell, in order to carry out the morphological observation of fuel and cladding by optical microscope and scanning electron microscope, and the instrumental analyses by electron microprobe analyser and ion micro-probe mass analyser. The experimental results are summarized as follows: (1)Central void of about 200 $\mu$m was formed. From the void toward the outer surface of the fuel, fuel restructuring was observed as an elongated grain zone, a porous equiaxed grain zone and a densified zone. The structure resembles to the typical high burnup fuel structure. (2)Fission products Cs, Te, I, Ag, Pd etc. accumulated in the fuel-cladding gap, but the corrosion caused by fuel-cladding chemical interaction was 12$\mu$m in maximum. (3)Extraodinal precipitations and grain bundary attack in cladding were not observed. (4)At the outer surface of the cladding, fine particles were found. Reduction of Ni and Mn content in the cladding within 4$\mu$m from the surface at high cladding temperature position resulted in the enrichment of Cr, Fe and Mo. On the contrary, Ni and Mn deposited on the surface of cladding at low temperature region. (5)The maximum local burnup of the core fuel was 5.08 at.\%. (6)The behaviour of fission products in fuels of "JOYO" MK-I was ...
• Source: /PNC-TN9410-84-125.pdf （fulltext）; https://jopss.jaea.go.jp/pdfdata/PNC-TN9410-84-125.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」MK-I炉心燃料(Fab.No.PPJX13)の燃料要素の組織観察並びに機器による分析を実施した。本燃料はMK-I増殖炉心において照射された燃料の中で最高の燃焼度(40,100MWD/MTM(集合体平均),48,000MWD/MTM(局部))を有し,MK-Iにおける燃料照射挙動の全...