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「ふげん」燃料被覆管を用いた人工海水浸漬試験及び強度特性評価

Immersion test in artificial water and evaluation of strength property on fuel cladding tubes irradiated in Fugen Nuclear Power Plant

山県 一郎; 林 長宏; 益子 真一*; 佐々木 新治; 井上 賢紀; 山下 真一郎; 前田 宏治

Yamagata, Ichiro; Hayashi, Takehiro; Mashiko, Shinichi*; Sasaki, Shinji; Inoue, Masaki; Yamashita, Shinichiro; Maeda, Koji

東日本大震災に伴う東京電力福島第一原子力発電所の事故において、使用済燃料プールに保管されていた使用済燃料は、瓦礫の落下・混入や海水注入等、通常の運転時ではあり得ない環境に晒された。使用済燃料プール中の燃料集合体の健全性や、共用プール移送後の長期間保管における健全性の評価に資するため、新型転換炉「ふげん」にて使用されたジルカロイ-2燃料被覆管を用い、使用済燃料プールの模擬水として2倍に希釈した人工海水を用いた、液温80$$^{circ}$$C、浸漬時間約336時間の浸漬試験を実施した。得られた主な結果は以下の通りであり、本試験条件において照射済みジルカロイ-2燃料被覆管への人工海水浸漬による機械的特性への影響はなく、顕著な腐食も生じないことを確認した。(1)浸漬前後の試料表面の外観に明確な変化は見られず、試料外表面近傍の酸化層等においても明確な変化は見られず、浸漬試験による顕著な表面腐食の進行はない。(2)引張強さ及び破断伸びは浸漬前後で有意な変化はなく、浸漬試験による機械的特性へ有意な影響はない。(3)照射済み試料を遠隔操作で浸漬試験及び引張試験を行うための手法を確立した。

In the accident of the Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant of Tokyo Electric Power Co. accompanying the Great East Japan Earthquake, fuel assemblies kept in the spent fuel pool of reactor units 1-4, were exposed to the inconceivable environment such as falling and mixing of rubble, especially seawater were injected into unit 2-4. In order to evaluate the integrity of the fuel assemblies in spent fuel pools, and in the long-term storage after transported to the common storage pool, the immersion tests were performed using zircaloy-2 fuel cladding tubes irradiated in the advanced thermal reactor Fugen. The immersion liquid was prepared with doubling dilution of artificial seawater, which temperature was 80 $$^{circ}$$C and immersion time was about 336 hours, as assuming the situation of the pool. The results indicated zircaloy-2 cladding tubes had no significant corrosion and no influence on mechanical property by immersion tests with artificial seawater conditions of this work.

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