報告書番号

T99081

タイトル（和文）

高速炉用金属燃料における液相形成温度の評価 -U-Pu/Fe拡散対を用いた液相形成条件の解明-

タイトル（英文）

Evaluation of liquefaction temperature of metallic fuel for fast reactor -Study on liquefaction criteria using U-Pu/Fe diffusion couple-

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

金属燃料－被覆管界面に液相が形成されない条件（燃料組成と被覆管温度の関係）を明らかにするため、U-xPu合金（x=16, 22, 25 at.%）とFeの反応を650℃と670℃で調べた。その結果、670℃でアニ－ルしたU-22Pu/Fe拡散対の反応層にのみ液相が形成された。本試験結果を既報のU-Pu-Zr/Fe拡散対の試験結果と比較すると、燃料合金中のZr濃度が液相形成に与える影響は小さく、U-Pu合金とFeの反応により液相が形成されない条件を評価できることが明らかとなった。本試験結果より、燃料合金のPu/(Pu+U)比が0.25以下の場合、少なくとも650℃以下では液相が形成されないことが解明された。

概要 （英文）

In order to evaluate criteria for potential liquefaction at a metallic fuel-cladding interface, the reactions between U-xPu alloys (x=16, 22, and 25 at.%) and Fe at 650 ℃ and 670 ℃ have been examined. Liquid phase was observed in the reaction zone only for a U-22Pu/Fe couple annealed at 670 ℃. Comparison between the results of this study and a reported experiment on the U-Pu-Zr/Fe system indicates that Zr content in the fuel alloy has little effect on liquefaction. The results also show that no liquid phase appears in the peripheral region of the metallic fuel pin below 650 ℃ when the atom fraction ratio Pu/(Pu+U) in the fuel alloy is less than 0.25.

報告者

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