研究代表者

有田裕二

国立大学法人福井大学附属国際原子力工学研究所

参画機関

国立大学法人福井大学、独立行政法人日本原子力研究開発機構、一般財団法人電力中央研究所

研究開発期間

平成２２年度～２４年度(ཷク⪅)ᅜ❧኱Ꮫἲே⚟஭኱Ꮫ(◊✲௦⾲⪅)᭷⏣⿱஧ 㝃ᒓᅜ㝿ཎᏊຊᕤᏛ◊✲ᡤ(෌ጤクඛ)⊂❧⾜ᨻἲே᪥ᮏཎᏊຊ◊✲㛤Ⓨᶵᵓࠊ୍⯡㈈ᅋἲே㟁ຊ୰ኸ◊✲ᡤ(◊✲㛤Ⓨᮇ㛫)ᖹᡂ㸰㸰ᖺᗘ㹼㸰㸲ᖺᗘ㸯㸬◊✲㛤Ⓨࡢ⫼ᬒ࡜ࡡࡽ࠸
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2.1 照射試験用燃料サンプルの製造に向けた均質 MA 合金製造
燃料照射試験に供することの出来る十分な長さの MA 含有燃料スラグ（図 1）の製造ができ、その均質性も確認できた。蒸発しやすい Amの蒸発を抑制するための条件として、鋳造時の雰囲気圧力を下げすぎないこと（模擬合金試験では 4kPa 以上であること）が効果ᅗ1的であることがわかった。

60

2.2 MA 合金の特性試験
物性として、熱容量および熱拡散率を測定し、熱伝導率を評価した。Am 濃度による明確な差はないこと、相変態に伴う影響の存在も明らかとなった（図 2）。一連の測定により、U-Pu-Zr-Am 合金燃料は高い熱伝導率を有することが明らかとなり、高速炉の安全性評価に良好な傾向になるデータが得られた。

2.3 MA 合金燃料の照射特性解析

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公開されている MA 合金燃料の照射試験結果(PheniX および EBR-Ⅱ)および燃料挙動解析コードによる解析結果に基づくと、照射試験条件では、5wt.%以下の MA および 5wt.%以下の希土類元素(RE)添加によるマクロな照射挙動への影響は見られないことを確認した。
また温度勾配下において MA と RE を含む 6 成分 4 相系の成分再分布評価ツールを開発し、照射試験結果に観測される金属燃料に典型的な三層構造の形成、U と Zr の逆転する濃度分布プロファイル、外周部へ向けた緩やかな Pu 濃度の減少等の傾向を再現するとともに、5wt.%以下の MA および RE の添加は母相の再分布挙動に有意な影響を及ぼさないことを示した。図21

口頭発表課題〈原子力システム研究開 発 〉

照射を目指した MA
MA
合金燃料の製造基盤技術の開発↷ᑕࢆ┠ᣦࡋࡓ
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口頭発表課題〈原子力システム研究開 発 〉

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࠸ࡃᚲせࡀ࠶ࡿࠋ㸲㸬ཧ⪃ᩥ⊩(1) M.K. Meyer et al.,“The EBR-II X501 minor actinide burning experiment.”, J. Nucl.
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௨ୖ24