報告書番号

T02015

タイトル（和文）

BWR燃料被覆管の耐食性に及ぼすZn注入の影響(その2) -非照射下におけるジルカロイ-2燃料被覆管直管部の耐食性に及ぼすZn注入の影響-

タイトル（英文）

Effect of Zn Injection on BWR Fuel Cladding Corrosion (Part 2) - Effect of Zn Injection on Corrosion Resistance of Free Span Section of Zircaloy-2 Tube under Non-irradiated Condition -

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

我国のBWRでは、放射線被曝のより一層の低減の観点から炉水中への亜鉛(Zn)注入の適用が検討されており、Zn注入による燃料被覆管の耐食性への影響を調べる必要が生じた。本報では、非照射下の実機水質を模擬した二相流環境、および温度加速環境下にて被覆管直管部の耐食性に及ぼすZn注入の影響について評価し、以下の知見を得た。(1) 被覆管表面の付着物層は、10ppbのZn注入により平滑化かつ薄化する。この傾向は、実機温度(288℃)でも350℃の温度加速条件下でも同一であった。(2) 腐食により生じるジルコニウム酸化物量は10ppbのZn注入によりやや減少する。(3) 被覆管の腐食量評価の指標となる管内の水素含有量は10ppbのZn注入により減少する傾向にある。以上、二相流を模擬した非照射下では、10ppbのZn注入によりBWR被覆管直管部の腐食を抑制する傾向を示すことが明らかとなった。

概要 （英文）

Japanese BWR utilities plan to apply zinc injection to the primary coolant in order to reduce radioactivity accumulation in the structure. Prior to applying the zinc injection to BWR plants, it is necessary to evaluate the effect of zinc injection on the corrosion resistance of fuel cladding. This study examined the effect of zinc injection on the corrosion resistance of BWR fuel cladding under non-irradiated conditions, using a heat transfer corrosion test facility in which a two-phase flow condition could be simulated. The main findings were as follows.(1) The thickness of outer oxide layer formed on the zircaloy-2 tube, called crud layer, was slightly decreased and the surface of crud layer was smoothed by 10ppb zinc injection under the two-phase flow condition. The tendency was the same as that at 350℃.(2) In both cases of solution temperature at 288℃ and 350℃, the thickness of zirconium oxide layer and the hydrogen content incorporated into the zircaloy‐2 tube was slightly decreased by 10ppb zinc injection under the two-phase flow simulated BWR core condition.(3) In both cases of the solution temperature of 288℃ and 350℃, the hydrogen content incorporated into the zircaloy-2 tube tended to be decreased by 10ppb zinc injection under the two-phase flow simulated BWR core condition. Based on the above observations, it was tentatively concluded that the corrosion resistance of zircaloy-2 was maintained even though zinc was injected under the two-phase flow simulated BWR core condition except for irradiation.

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