JP2017096653A - 核燃料コンパクト、核燃料コンパクトの製造方法、及び核燃料棒 - Google Patents
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Abstract
Description
以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。
図1は、本実施形態に係る核燃料棒11の縦断面図を示している。
図6(A)は、第2実施形態に係る核燃料コンパクト10の構成を説明する図であり、(B)はマトリックス18における表面の部分拡大図である。なお、第1実施形態と共通の構成又は機能については、重複する説明を省略する。
図7(A)は、第3実施形態に係る核燃料コンパクト10の構成を説明する図であり、(B)は被覆粒子燃料17と可燃性毒物粒子25の配置の一例を示す図。なお、第1実施形態と共通の構成又は機能については、重複する説明を省略する。
11 核燃料棒
12 被覆管
13 上部端栓
14 下部端栓
15 プレナム
16 プレナムスプリング
17 被覆粒子燃料
18 マトリックス
20 カーネル
21 バッファ層
22 熱分解炭素層
23 SiC層
24 熱分解炭素層
25 可燃性毒物粒子
Claims (9)
- 核燃料物質を含む中心核を、核分裂により生成する核分裂生成ガスを保持する被覆層で被覆させた粒子状の被覆粒子燃料と、
中性子を吸収して前記核分裂の反応度を調整するための可燃性毒物が混入されて、前記被覆粒子燃料を分散して含有するマトリックスと、を備えることを特徴とする核燃料コンパクト。 - 前記可燃性毒物は、ガドリニウム及びホウ素の少なくとも一方を含むことを特徴とする請求項1に記載の核燃料コンパクト。
- 前記マトリックスが、炭化ケイ素のセラミックスから形成されることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の核燃料コンパクト。
- 前記マトリックスの気孔率が、20%以上であることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の核燃料コンパクト。
- 混入される前記可燃性毒物の一部が、前記被覆粒子燃料の直径より小さい可燃性毒物粒子であり、この可燃性毒物粒子が前記マトリックスの中で分散して含有されていることを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の核燃料コンパクト。
- 前記可燃性毒物粒子の直径は、前記被覆粒子燃料の直径の0.22倍であることを特徴とする請求項5に記載の核燃料コンパクト。
- 請求項1から請求項6のいずれか一項に記載の前記核燃料コンパクトが被覆管の内部に積層して充填されたことを特徴とする核燃料棒。
- 核燃料物質を含む中心核を核分裂により生成する核分裂生成ガスを保持する被覆層で被覆して粒子状の被覆粒子燃料を形成するステップと、
粉末状の基材と粉末状の可燃性毒物とを混合するステップと、
前記基材と前記可燃性毒物との混合粉末と、前記被覆粒子燃料とを混合して、焼結助剤を添加して焼結処理するステップと、を含むことを特徴とする核燃料コンパクトの製造方法。 - 前記焼結助剤に酸化アルミニウムと酸化イットリウムの混合物を用いて、
前記可燃性毒物は酸化ガドリニウムを含んで、
前記酸化ガドリニウムの重量が、前記焼結助剤の重量の0.8倍以上であることを特徴とする請求項8に記載の核燃料コンパクトの製造方法。
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