報告書番号

T98028

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-Zr合金とFeとの923Kにおける反応-

タイトル（英文）

Estimation of the liquefaction temperature of metallic fast reactor fuel - Reactions between U-Pu-Zr alloys and Fe at 923 K -

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通常運転時の被覆管内面温度は、燃料合金－被覆管界面の反応層で液相が形成される温度（液相形成温度）より低く制限される。本研究では、界面における反応層の特徴を明らかにするために、U-Pu-Zr合金とFeの間で650℃で生じる反応を調べた。その結果、Pu濃度の低いU-13at%Pu-22at%Zr合金の場合には、反応層に液相は出現しないが、U-22at%Pu-22at%Zr合金の場合には、反応層の一部に液相が形成されることがわかった。これにより、液相形成温度がPu濃度に依存することが確認できた。さらに、反応層内に形成された相のうち、低Pu濃度（＜5at%）の相の組成は、U-Pu-22at%Zr合金中のPu濃度にかかわらず、ほぼ一定であった。この結果は、組成の異なるU-Pu-Zr合金を用いた場合の相の予測手法を開発する際の足掛かりとなる。

概要 （英文）

Peak cladding inner temperature of the metallic fast reactor fuel should be lower than the temperature at which a liquid phase is formed in the reaction zone at the fuel alloy - cladding interface. In order to characterize this reaction zone, reactions between U-Pu-Zr alloys and Fe at 650 ｡C have been investigated in this study. A liquid phase has been observed at the interface between U-22at%Pu-22at%Zr and Fe, while no liquid phase has been found for U-13at%Pu-22at%Zr. It indicates the liquefaction temperature depends upon Pu content in the fuel alloy. Compositions of the low Pu (<5at%) phases in the reaction zone have been found to be almost constant, independent of Pu content in the U-Pu-22at%Zr alloys. This result will serve development of a method to predict phases in the reaction zone for various composition of the U-Pu-Zr alloys.

報告者

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