報告書番号

L05011

タイトル（和文）

「常陽」照射試験に向けた金属燃料製造技術の開発 -U-8.5wt%Pu-10wt%Zr合金の射出鋳造-

タイトル（英文）

Development of metal fuel fabrication technology for irradiation test in JOYO - Study on injection casting of U-8.5wt%Pu-10wt%Zr alloy

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

高速炉用金属燃料の製造技術開発に向けて、我が国初となるU-Pu-Zr合金の射出鋳造試験を実施した。溶融塩電解槽から電解輸送および還元抽出法によりU-Pu-Cd合金を調製し、真空加熱によりCdを蒸発分離して回収したU-Pu合金を原料に用いた。鋳型には内径高精度石英管（内径5.08mm、内法長さ280mm）を1本用いた。製造試験の結果、溶解原料のマスバランスは99.9wt％と良好であった。鋳造したU-Pu-Zr合金スラグは、全長にわたり鋳肌が滑らかで且つ金属光沢を示した。品質検査の結果、鋳造スラグ下部に向けて見られた密度の低下を除き「常陽」照射試験燃料の目標仕様を概ね満足する均質なU-Pu-Zr合金スラグを製造することに成功した。本試験結果より、新規にU-8.5wt%Pu-10wt%Zr合金の製造パラメータを明らかにし、U-20wt%Pu-10wt%Zr合金の製造技術開発に向けた知見を得た。

概要 （英文）

The first injection casting test with the U-Pu-Zr alloy was conducted in Japan in order to develop the metal fuel fabrication technology. The U-Pu alloys were prepared by using the electrotransport, reduction-extraction and cadmium-distillation technique. A cylindrical precision-bore quartz mold, 5.08 mm ID and 285 mm in cavity length, was used in this study. As a result of the test, good mass balance was observed to be 99.9 wt%. The cast U-Pu-Zr alloy showed a solid bar and sufficiently smooth surface with metallic color. Good fuel quality was confirmed such as 277mm in length, 4.87ｱ0.03 mm in diameter, straightness and vertically homogenized composition of U-8.5wt%Pu-10wt%Zr, except for less density at the lower end. The fabrication test results in this study clarified adequate fabrication parameters newly for the U-8.5wt%Pu-10wt%Zr alloy and also re-confirmed ANL’s set values partially.

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