報告書番号

L06005

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-20wt%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 -Injection Casting of Uranium-20wt% Plutonium-10wt% Zirconium 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、「常陽」照射試験用金属燃料要素の製造条件を明らかにすることを目的に、国内においてU-20Pu-10Zr合金（wt%）スラグの射出鋳造試験を実施した。原料には、金属電解法により調製したPu合金、及び鋳造スラグやヒール等の再利用品を用いた。その結果、物質収支は99.5％と良好であり、鋳造スラグ(275mm)の両端を切断した燃料スラグ（200mm）は、長さ、直径、密度、真直度の各項目とも目標仕様を満足した。また、化学分析の結果、燃料スラグ全長にわたり燃料構成元素（U,Pu,Zr）はもとより、Pu-241の崩壊生成物であるAm（Am-241）も均質に分布していることを確認した。本試験結果より、「常陽」照射試験用金属燃料スラグを製造する技術的な基盤を整備することができた。

概要 （英文）

The injection casting test with the U-20Pu-10Zr alloy (wt%) was conducted in Japan in order to clarify the fabrication parameters for irradiation test in JOYO and also develop the metal fuel fabrication technology for a fast reactor. The plutonium alloys prepared by using pyrometallurgical techniques were used for raw materials in addition to the previous castings such as slit slug and heel with composition of U-8.5Pu-10Zr alloy. As a result of the test, good material balance was observed to be 99.5 %. The cast U-20Pu-10Zr alloy fuel slug, which was slit at both ends to be 200 mm, showed a solid bar and sufficiently smooth surface with metallic color. Excellent fuel slug quality was confirmed in view of length, diameter, density, straightness and vertically homogenized composition, compared to target specifications. Americium as a decay product of Pu-241 was also distributed homogeneously in the whole region of the fuel slug. The present test results clarified adequate fabrication parameters of the fuel slug for irradiation test in JOYO.

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