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J-GLOBAL ID：201802278876503242   整理番号：18A1981988

PuバーナHTGR用安全・安心燃料の開発-ZrCコーティングの試験と特性評価-

Development of security and safety fuel for Pu-burner HTGR - Test and characterization for ZrC coating -

著者 (5件)： UETA Shohei (Japan Atomic Energy Agency) ,  AIHARA Jun (Japan Atomic Energy Agency) ,  GOTO Minoru (Japan Atomic Energy Agency) ,  TACHIBANA Yukio (Japan Atomic Energy Agency) ,  OKAMOTO Koji (Nuclear Professional School, The University of Tokyo)
資料名： Mechanical Engineering Journal (Web)  (Mechanical Engineering Journal (Web))
巻： 5  号： 5  ページ： 18-00084(J-STAGE)  発行年： 2018年 
JST資料番号： U0484A  ISSN： 2187-9745  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： 日本 (JPN)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 約500GWd/tの非常に高い燃焼度を達成するPu-バーナー高温ガス冷却反応器(HTGR)を開発するために,安全・安心燃料(3S-TRISO燃料)を提案した。3S-TRISO燃料は,不活性マトリックスとして二酸化プルトニウム(PuO₂)とイットリア安定化ジルコニア(YSZ)から成る燃料核を有する被覆燃料粒子を使用する。特に,炭化ジルコニウム(ZrC)被覆は,照射中の内部圧力による燃料破壊を低減するための酸素ゲッタとして機能する3S-TRISOの主要技術の一つである。PuO₂-YSZを代用するYSZ製のダミー核上に直接ZrCを被覆する研究開発は,2015年の日本会計年度に始まった。日本原子力研究開発機関で開発された臭化物プロセスによるYSZ粒子のZrC被覆試験の結果,0.1kgの粒子充填重量で18~21μm厚の化学量論的ZrC被覆が得られた。ZrC臭化物プロセスに対するYSZの化学的安定性に関する熱化学分析により示されるように,ZrC臭化物プロセスの原料ガスによって露出YSZの劣化は,走査型透過型電子顕微鏡(STEM)観察による特性評価によって観察されなかった。最後に,臭化物化学蒸着プロセスによりYSZ粒子上の化学量論的ZrC被覆の再現性を実証した。(翻訳著者抄録)

シソーラス用語： HTGR型原子炉 ,  プルトニウム ,  バーナー ,  *核燃料 ,  燃料要素 ,  酸化プルトニウム ,  *被覆粒子燃料 ,  酸素 ,  ゲッタリング ,  臭化物 ,  安全性 ,  化学蒸着 ,  化学量論 ,  高温 ,  再現性 ,  電子顕微鏡観察 ,  透過型電子顕微鏡 ,  日本 ,  反応器
準シソーラス用語： *TRISO燃料 ,  イットリア安定化ジルコニア ,  安心 ,  炭化ジルコニウム

著者キーワード (5件)： 被覆燃料粒子 ,  炭化ジルコニウム ,  化学蒸着 ,  コーティングプロセス ,  特性化

分類 (1件)： 核燃料の製造・加工  (MD08040R)

引用文献 (12件)：

• CRCT, FactSage, available from <http://www.factsage.com> (accessed on 16 February 2018).
• Fukaya, Y., Goto, M., Ohashi, H., Tachibana, Y., Kunitomi, K., Chiba, S., Proposal of a plutonium burner system based on HTGR with high proliferation resistance, Journal of Nuclear Science and Technology, Vol.51, No.6 (2014), pp.818-831.
• Fukuda, K., Ikawa, K., Iwamoto, K., Fission product diffusion in ZrC coated fuel particles, Journal of Nuclear Materials Vol. 87, Issues 2-3 (1979), pp.367-374.
• Goto, M., Demachi, K., Ueta, S., Nakano, M., Honda, M., Tachibana, Y., et al., Conceptual Study of a Plutonium Burner High Temperature Gas-cooled Reactor with High Nuclear Proliferation Resistance, Proceedings of the 21st International Conference & Exhibition; Nuclear Fuel Cycle for a Low-Carbon Future (GLOBAL 2015) (2015), Paper No. 5426.
• Goto, M., Ueta, S., Aihara, J., Inaba, Y., Fukaya, Y., Tachibana, Y., Okamoto, K., Development of security and safety fuel for Pu-burner HTGR (2) Design study of fuel and reactor core, Proceedings of the 25th International Conference on Nuclear Engineering (ICONE-25) (2017), Paper No. ICONE25-67110.

タイトルに関連する用語 (9件)： Pu ,  バーナ ,  HTGR ,  安心 ,  燃料 ,  開発 ,  コーティング ,  試験 ,  特性評価