報告書番号

T98081

タイトル（和文）

高速炉用自己作動型炉停止装置(LIM)の開発（その３） -フリーズシールの長期的耐久性およびLIMの供用期間中検査方法の検討-

タイトル（英文）

Development of Self Actuated Shutdown System for Fast Reactors: LIM (3)-Long Life Durability of the freeze seal and LIM In-Service Inspection-

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

LIMのキーパーツであるフリーズシールの長期的耐久性を向上させる方策およびLIMの供用期間中検査方法につき検討し以下の結論を得た。Li-6の（n,α）反応にともなう発熱がフリーズシールの長期的耐久性に影響を及ぼすことを防ぐため、ダブルフォイル型フリーズシールの構造を考案し、その機能を実験的に確認した。またアルミニウム製フリーズシールとタンタル製ラプチャーフォイルとの接触面における拡散防止のため、フリーズシールの表面にセラミックをコーティングする構造を考案した。本試験体２体を600℃に2000時間保持した実験を行い、フリーズシールに誤動作が生じないことを確認した。従ってこの温度ではフリーズシールに有意なクリープ変形は生じないと推定される。一方、LIMの作動状況および健全性を監視する方法として、1)電磁気的方法、2)音響的方法および3)超小型圧力センサーによる方法の３案を具体化した。

概要 （英文）

To enhance the inherent safety of the fast breeder reactor (FBR), unique attempts are being made in reactivity control systems design to achieve maintenance-free and reliable performance. The design proposed is the Lithium Injection Module (LIM) for inherent ultimate shutdown. The most important part of LIM is the freeze seal which dominates the LIM injection. Long life durability of the freeze seal has been focused by conducting out-of-pile tests. In-service inspection measures of LIM integrity has also been discussed in this paper. The following results have been obtained: 1) Double foil freeze seal design has been proposed to avoid the influence of heat generated by (n,α) reaction of 6Li on the long life durability of the freeze seal. 2) To avoid diffusion between aluminum (Al) freeze seal and tantalum (Ta) rupture foil during reactor operation, a 0.2 mm thick ceramic (Al2O3) coating on Al freeze seal has been attempted. A 2,000 hr endurance test at 600 degree Celsius revealed that no false injection due to creep behavior of the freeze seal has been made. Proper injection has also been demonstrated by a sudden heat up test. 3) The integrity as well as an injection of LIM can be continuously monitored during reactor operation. An electromagnetic method and that using miniature pressure transducers, etc. are proposed.

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