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Irradiation test about oxidation-resistant graphite in WWR-K research reactor

耐酸化黒鉛のWWR-K炉での照射試験

柴田 大受; 角田 淳弥; 坂場 成昭; 大崎 貴士*; 加藤 秀樹*; 井澤 祥一*; 武藤 剛範*; Gizatulin, S.*; Shaimerdenov, A.*; Dyussambayev, D.*; Chakrov, P.*

Shibata, Taiju; Sumita, Junya; Sakaba, Nariaki; Osaki, Takashi*; Kato, Hideki*; Izawa, Shoichi*; Muto, Takenori*; Gizatulin, S.*; Shaimerdenov, A.*; Dyussambayev, D.*; Chakrov, P.*

高温ガス炉(HTGR)に用いられている黒鉛について、さらなる安全裕度を確保するため、耐酸化性を向上させることが望ましい。黒鉛表面へのSiC被覆は、そのための候補技術である。原子力機構と日本の黒鉛メーカ4社:東洋炭素,イビデン,東海カーボン,新日本テクノカーボンとで、耐酸化黒鉛を炉内黒鉛構造物に適用する研究を進めている。国際科学技術センター(ISTC)のパートナープロジェクトとして、カザフスタン共和国の核物理研究所(INP)のWWR-K炉により、照射キャプセル2体により耐酸化黒鉛に対する中性子照射試験を実施した。WWR-K炉で、照射温度1473Kにおける10サイクル200日間の照射試験を完了した。最大の高速中性子(E$$>$$0.18MeV)照射量は、中央の照射孔に装荷したキャプセルで1.2$$times$$10$$^{25}$$/m$$^{-2}$$、炉側部の照射孔に装荷したキャプセルで4.2$$times$$10$$^{24}$$/m$$^{-2}$$であった。照射後の試験片について、寸法、重量測定、光学顕微鏡による外観観察を実施した。今後、炉外での酸化試験を行う計画である。

Graphite are used for the in-core components of HTGR, and it is desirable to enhance oxidation resistance to keep much safety margin. SiC coating is the candidate method for this purpose. JAEA and four Japanese graphite companies are studying to develop oxidation-resistant graphite. Neutron irradiation test was carried out by WWR-K reactor of INP of Kazakhstan through ISTC partner project. The total irradiation cycles of WWR-K operation was 10 cycles by 200 days. Irradiation temperature about 1473 K would be attained. The maximum fast neutron fluence (E $$>$$0.18 MeV) for the capsule irradiated at a central irradiation hole was preliminary calculated as 1.2$$times$$10$$^{25}$$/m$$^{-2}$$, and for the capsule at a peripheral irradiation hole as 4.2$$times$$10$$^{24}$$/m$$^{-2}$$. Dimension and weight of the irradiated specimens were measured, and outer surface of the specimens were observed by optical microscope. For the irradiated oxidation resistant graphite, out-of-pile oxidation test will be carried out at an experimental laboratory.

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