JP3488791B2 - 燃料棒及びその製造方法 - Google Patents
燃料棒及びその製造方法Info
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Description
荷される燃料棒に係わり、特に、沸騰水型原子炉に用い
るのに好適な燃料棒及びその製造方法に関する。
には、燃料ペレットと燃料被覆管(以下、被覆管とい
う)の間の相互作用を軽減するために、ジルコニウム合
金製被覆管の内面に純ジルコニウムの内張りを施したジ
ルコニウムライナー(Zrライナー)被覆管が広く採用
されている。Zrライナー被覆管ではZrライナーの酸
化による劣化を防ぐために、従来の被覆管で採用されて
いた外表面のオートクレーブ酸化処理(以下、オートク
レーブ処理という)が省略されている。酸化膜のない被
覆管は、その外表面に放射性物質を十分に固定化できな
いので、炉水の放射能が増加し易い。
に、被覆管の外表面をオートクレーブ処理して厚さ1μ
m以下の凹凸を有する酸化膜を形成する技術が記載され
ている。しかし、この場合、内面のZrライナーの防食
のために特殊な処理が必要となるため、大幅なコスト高
となる。
理方法として、陽極酸化法がある。従来の陽極酸化法と
しては、特開昭64−6891号公報にFe,Cr,Niを含
む電解液中で被覆管の外表面に酸化膜を形成する技術
が、特開平2−6783 号公報にほう酸アンモニウムの電解
液中で被覆管の外表面に酸化膜を形成する技術が、特開
平2−206795 号公報に水酸化ナトリウム水溶液中で被覆
管の外表面に厚さ1μm以下の酸化膜を形成する技術
が、特開平7−333370 号公報に被覆管の外表面に厚さ約
0.01μm の酸化膜を形成する技術が、それぞれ記載
されている。
やCo−58等の放射性物質がイオンやクラッドの形態
で含まれており、これらの放射性物質が配管に付着する
と、定期点検時に作業者が被曝する原因となる。Co−
60やCo−58を炉水中に溶出させないためには、炉
水中にFeを注入して被覆管の外表面で放射性物質と反
応させ、フェライトとして被覆管の外表面に安定に固定
化させることが有効である。これにより、炉水の放射能
を低減することができる。
性の向上を目指したものであり、被覆管への放射性物質
の固定化については考慮されていない。特に、Zrライ
ナー被覆管の場合、被覆管の外表面が機械研磨のままで
あるため、放射性物質の固定化には適さない。
ずに、被覆管表面へのCoの付着を容易にし且つCrの
付着を抑制して、炉水中の放射性物質を安定に固定化で
きる燃料棒及びその製造方法を提供することである。
の第1の発明では、中性塩の電解液中で230V以上の
直流電圧を印加する条件下で実効的な直径が0.1μm
オーダ以下のポアを有する酸化膜を前記被覆管の外表面
に形成する。
た酸化膜であり、外側に開口した実効的な直径が0.1
μm オーダ以下のポアが存在する第1酸化物層と、第
1酸化物層の内側に位置し緻密な構造を有する第2酸化
物層とからなる酸化膜を被覆管の外表面に形成する。こ
こで、ポアとはピンホール状の凹部を指し、緻密な構造
とはポアが存在しない酸化膜のみからなる構造を指す。
射性イオンの被覆管への固定化の機構を説明する。同図
は、この機構を示す模式図である。炉水中のFeクラッ
ド(Fe2O3)やCo等の金属イオン(放射性イオン)
は、被覆管の表面における沸騰によって被覆管に付着す
る。被覆管に付着したFeクラッドは、被覆管に付着し
た放射性イオン(60Co2+)と反応してフェライト(C
oFe2O4)を形成する。フェライトは極めて安定な化
合物であり、炉水中に溶出し難い。従って、放射性イオ
ンをフェライトの形態で被覆管に固定化することによっ
て、炉水への放射性物質の溶出を防ぎ、炉水の放射能を
低減できる。
進するためには、放射性物質の被覆管への付着を促進
し、被覆管に付着した放射性物質の溶出を抑制すること
が重要である。放射性物質の主体はCoの放射性同位体
であり、その付着は被覆管の表面状態の影響を受ける。
被覆管に付着した放射性物質の溶出は、被覆管の表面に
おける炉水のpHの影響を受ける。炉水のpHは炉水中
のクロム酸濃度に依存し、クロム酸は炉水中で主として
酸性を示す。pHが低い(酸性が強い)ほどフェライト
の溶解度が増大するので、炉水中のクロム酸濃度が高く
なるとフェライトは溶出し易くなる。
おける挙動を説明する。同図は、この挙動を示す模式図
である。6価のCrイオン(Cr6+)の形態で炉水中に
存在するCrは、被覆管の表面における沸騰により還元
されて3価の酸化クロム(Cr2O3)として析出する。
一方、析出した酸化クロムは、O2 やH2O2の酸化作用
でクロム酸として溶出する。このため、被覆管の表面近
傍は局所的にクロム酸の濃度が高く、炉水に比べてpH
が低くなる。被覆菅の表面のpHは被覆管に付着したC
rの量に依存するので、フェライトの溶出を抑制するた
めにはCrの付着量は少ない方が良い。従って、放射性
物質の固定化のためには、Coが付着し易く且つCrが
付着し難い被覆管の表面が適している。
は付着の際に酸化・還元反応を伴わないので、Coの付
着に関しては、Coの酸化物(フェライト)の粒子と被
覆管の表面との接着力が問題となる。即ち、この接着力
が強いほどCoは付着し易い。一般に、固体間の接着力
は接触点の数が多いほど強いので、固体表面の凹凸が多
いほど付着し易い。Coイオンが被覆管に付着して生成
されるフェライトの粒子径は0.1μm オーダであるの
で、Coの効果的な付着のためには、被覆管の表面の凹
凸のサイズ(凸部と凸部の間隔)をこれより小さくすべ
きである。
燃料棒への付着は沸騰に伴う気泡の発生に伴って生じ
る。この気泡の発生の核となる場所は、伝熱面(被覆管
の表面)上の凹部であることが知られている。沸騰水型
原子炉の運転条件では、気泡が被覆管表面から離脱する
時の気泡の臨界径は10μmオーダである。従って、気
泡の発生のためには、実効的な直径がこのサイズより小
さな凹部が効くことになる。即ち、被覆管の表面におけ
る上記直径の凹部の数密度が高いと安定した沸騰が生じ
るので、放射性物質は被覆管の表面に付着し易くなる。
な凹部(実効的な直径が0.1μmオーダ以下の凹部)
が被覆管の表面に高密度で存在すれば、Coは被覆管の
表面に容易に付着する。
いて説明する。図7はCrイオンの被覆管への付着の機
構を示す模式図で、図7(a)は酸化膜の厚さが薄い場
合、図7(b)は酸化膜の厚さが厚い場合をそれぞれ示
す。
膜が非常に薄い(膜厚0.1μm 以下)場合、被覆管
の母材であるZrは還元性の強い金属であるため、炉水
中のCrイオン(Cr6+)とZrとの間で酸化膜を介し
て電子(e~ )のやり取りが容易に行われ、被覆管とC
rイオンとの間で酸化・還元反応が生じる。このため、
Crイオンは容易に還元され、Cr酸化物として容易に
付着する。
い(膜厚0.5μm 以上)場合、絶縁性の高い酸化膜が
厚く存在するため、CrイオンとZrとの間での電子の
やり取りが困難となる。このため、Crイオンの付着が
抑制される。即ち、Crイオンの付着を抑制するために
は、絶縁性の高い酸化膜を被覆管の表面に存在させるこ
とが必要である。
は、サブミクロンオーダ以下の微細な凹部(実効的な直
径が0.1μm オーダ以下の凹部)を被覆菅の表面に高
密度で存在させ、且つ絶縁性の高い酸化膜を存在させる
ことが必要である。
形成する方法として、陽極酸化法を用いることができ
る。陽極酸化法では、被覆管を陽極にその対極を陰極に
して、その間を電解液で導通させる。この場合、電解液
中の陽イオンは陰極に移動し、陰イオンは陽極である被
覆管に移動するために、被覆管の表面の酸化膜中には陰
イオンが取り込まれ易い。陽極酸化法では、陽極に電圧
を印加して電気的に酸化を生じさせるため、陽極の表面
に形成された酸化膜を介して電流を流す必要がある。こ
のため、酸化膜の性質は陰イオンの影響を受ける。
高い場合、水酸イオンが酸化膜に取り込まれて酸化膜の
電気伝導性が高くなる。このため、陽極に印加する電圧
(以下、陽極電圧という)を一定にしても、時間の増加
に伴い酸化膜の膜厚は増加し続ける。これに対して、酸
化膜に取り込まれ易い陰イオンを含まない中性塩の電解
液の場合、酸化膜はZr酸化物本来の絶縁体に近い電気
伝導性を有する。この場合、陽極電圧を高くするほど酸
化膜の膜厚は厚くなる。
厚がある程度厚くなると、電流は流れ易い部位を流れよ
うとする。このため、図8の模式図に示したように、酸
化膜の膜厚がある程度厚くなった時に酸化膜中に存在す
る電流が流れ易い部位はその後も電流のパスとして残
り、他の部位の酸化膜が成長する。この結果、酸化膜の
表面には微細な凹部であるポアが形成される。ポアの実
効的な直径は0.1μmオーダ以下となる。尚、電流が
流れ易い部位とは、酸化膜中で膜厚が相対的に薄く電界
が集中する部位を指す。
は絶縁性が高いので、膜厚方向(図8の上下方向)に対
して垂直な方向(図8の左右方向)への電子の移動距離
は短い。このため、酸化膜の表面に生成されるポアは微
細で高密度に分布する。しかし、電解液が強い酸又は強
いアルカリを含む場合には、このポアは溶解してしま
う。従って、電解液としては中性付近のpHを示し且つ
酸化膜へ取り込まれ易い陰イオンを含まない中性塩の電
解液を選ぶ必要がある。
ニウムを含む電解液中における陽極電圧(直流電圧)と
酸化膜の膜厚との関係を測定した発明者らによる測定例
を示す。同図のように、陽極電圧が200V以上になる
と膜厚は急激に増大し、約230Vの陽極電圧で0.5
μm の膜厚となる。外観上は、膜厚が約0.5μmまで
は緻密な酸化膜を示す干渉色が観測されるが、膜厚が約
0.5μm 以上になるとポアを有する酸化膜を示す灰色
が観測される。これは、ポアにより光が乱反射されるた
めである。従って、膜厚を0.5μm 以上にすることに
よりポアを有する酸化膜を形成できることが判る。
化処理を施した被覆管へのCo及びCrの付着量との関
係を測定した発明者らによる測定例を示す。主な測定条
件は、水温288℃,水圧72atm ,溶存酸素濃度20
0ppb ,熱出力30W/cm2,Co濃度50ppb,Cr濃
度50ppb,試験時間135時間である。同図で、陽極
電圧0Vは陽極酸化処理をしない場合であり、Crの付
着量は付着したCr2O3中のCrの量に換算した値であ
る。
なると、陽極酸化処理をしない場合に比べてCoの付着
量は増加する。一方、Crの付着量は陽極電圧の増加に
伴い減少する。従って、Coの付着量を増加させ且つC
rの付着量を減少させるためには、約200V以上の陽
極電圧で被覆管の表面に酸化膜を形成することが効果的
である。
陽極電圧において必ずしもポアの存在を確認できていな
いが、微視的に酸化膜の表面にポアが形成されたことに
より図10のような結果が得られたものと予想される。
また、同図から、陽極電圧が約300Vまでは上記の効
果が期待できる。しかし、酸化膜の膜厚が約50μmよ
り厚くなると、酸化膜が壊れ易くなり、腐食が加速され
る可能性があるので、膜厚はこれ以下にする方が良い。
酸化する場合、被覆管に栓をして電解液が内側に入らな
いようにするだけで、容易に内面の酸化を防止できる。
従って、陽極酸化法として従来の方法を用いることがで
きるので、特別な処理を必要とせず燃料棒の製造コスト
を余り増加させずに済む。
を用いて説明する。図1は、本発明による燃料集合体の
製造方法の第1実施例を示すフローチャートである。図
1のステップ1AでZrライナー被覆管の素管に対して
焼鈍,圧延,熱処理を行い、ステップ2Aで被覆管の外
表面を機械研磨して平均表面粗さ(凸部と凸部の平均的
な間隔)を1μm以下にする。次に、ステップ3Aで被
覆管を洗浄し、ステップ4Aで被覆管を陽極酸化する。
次に、ステップ5Aで被覆管の端部を切断し、ステップ
6Aで被覆管の一端に第1端詮を溶接し、ステップ7A
で被覆管内に燃料ペレットを充填し、ステップ8Aで被
覆管内を乾燥処理する。次に、ステップ9Aで被覆管内
にHeを充填し、ステップ10Aで被覆管の他端に第2
端詮を溶接して燃料棒を構成し、ステップ11Aで燃料
棒を除染し、ステップ12Aで複数の燃料棒を用いて燃
料集合体を組み立てる。
明する。陽極酸化を行う装置の模式図を図2に示す。
0.1% のほう酸アンモニウムを含む電解液11の入っ
た導電性の陽極酸化槽10内に、複数の被覆管1を並べ
た金属フレーム13を吊り下げる。複数の被覆管1は、
互いに接触しないように金属フレーム13に固定され
る。被覆管1の上端は金属フレーム13と導通してお
り、被覆管1の下端には水密性のプラスチック栓14が
設けてある。プラスチック栓14を設けたことにより、
被覆管1の内部に電解液11が侵入して被覆管1の内側
が陽極酸化されることを防いでいる。金属フレーム13
は直流電源12の陽極側に接続され、陽極酸化槽10は
直流電源12の陰極側に接続されている。
0Vの直流電圧を5分間印加し、被覆管1の外表面を陽
極酸化する。陽極酸化後は、被覆管1を陽極酸化槽10
から取り出し、洗浄してからステップ5Aの端部切断工
程に移る。この方法では、被覆管1の上端部に酸化膜の
ない部分ができるが、この部分の面積は小さいので炉水
中の放射性物質を被覆管1の外表面に固定化する機能は
十分に得られる。また、0.1% のほう酸アンモニウム
を含む電解液は比較的無害であり、容易に処理できる。
た燃料棒の構造を図3を用いて説明する。図3(a)は
燃料棒の横断面図で、図3(b)は燃料棒の一部縦断面
図である。ジルカロイ−2製の被覆管1は、その内側に
ジルコニウム製のライナー3を備え、ライナー3の内部
に複数の燃料ペレット2が充填されている。ライナー3
は、燃料ペレット2と被覆管1の直接の相互作用を防ぐ
ために設けられている。被覆管1の外表面には酸化膜4
が形成されている。酸化膜4は、外側に開口した多数の
微細なポア4aを有する第1酸化物層4bと、第1酸化
物層4bの内側に位置し緻密な保護酸化膜を構成する第
2酸化物層4cとからなる。ポア4aの実効的な直径は
0.1μm オーダ以下となる。酸化膜4は、全体として
絶縁性の高い酸化膜となっている。
合体の概略構成を図4に示す。図4(a)に示すよう
に、本燃料集合体は、複数の燃料棒5,複数の燃料棒5
を正方格子状に支持する燃料スペーサ6,燃料棒の下部
端詮1bを固定する下部タイプレート8,燃料棒の上部
端詮1aを固定する上部タイプレート7,燃料棒5及び
燃料スペーサ6を取り囲み上部タイプレート7に固定さ
れるチャンネルボックス9などから構成される。図4
(b)に示すように、燃料棒5は、内面にライナー3を
有し外面に酸化膜4を有する被覆管1,被覆管1内に充
填される燃料ペレット2,被覆管1の下端に溶接される
下部端詮1b,被覆管1の上端に溶接される上部端詮1
a,被覆管1内で燃料ペレットを保持するスプリング1
cなどから構成される。
すれば、酸化膜4のポア4aにより炉水中の放射性物質
の被覆管1への付着を加速し、酸化膜4の絶縁性により
炉水中のCrの被覆管1への付着を防止できるので、放
射性物質を被覆管1の表面に安定に固定化し、炉水の放
射能を低減できる。また、上記の陽極酸化法は従来の方
法を用いることができるため、特別な処理を必要としな
いので、燃料棒の製造コストを余り増加させずに済む。
を有する燃料棒を用いて燃料集合体を組み立てるため、
この組立工程における燃料棒同士の接触に起因する傷の
発生を防止できる効果もある。
モニウムを用いたが、他に硫酸アンモニウムなどを用い
ても良い。
集合体の製造方法の第2実施例を説明する。同図は、第
2実施例を示すフローチャートである。図11のステッ
プ1BでZrライナー被覆管の素管に対して焼鈍,圧
延,熱処理を行い、ステップ2Bで被覆管の外表面を機
械研磨して平均表面粗さを1μm以下にする。次に、ス
テップ3Bで被覆管を洗浄し、ステップ4Bで被覆管の
端部を切断し、ステップ5Bで被覆管の一端に第1端詮
を溶接し、ステップ6Bで被覆管内に燃料ペレットを充
填し、ステップ7Bで被覆管内を乾燥処理する。次に、
ステップ8Bで被覆管内にHeを充填し、ステップ9B
で被覆管の他端に第2端詮を溶接して燃料棒を構成し、
ステップ10Bで燃料棒を除染し、ステップ11Bで燃
料棒を陽極酸化し、ステップ12Bで複数の燃料棒を用
いて燃料集合体を組み立てる。即ち、本実施例では、被
覆管に燃料ペレットを充填して燃料棒を構成した後で陽
極酸化を行う。
説明する。陽極酸化を行う装置の模式図を図12に示
す。5%のほう酸アンモニウムを含む電解液11は、電
解液貯蔵槽10a内に貯蔵され、ポンプ16により電解
液シャワー装置15に供給され、電解液シャワー装置1
5に設けた複数のノズル15aから電解液シャワー11a
として放出され陽極酸化処理に利用される。陽極酸化処
理に利用された使用済みの電解液は、水平方向に対して
傾けて設置された電解液受17を流下して廃液貯蔵槽2
0に集められ、ポンプ21により電解液貯蔵槽10aに
戻される。
向に移動させるための搬送車輪18及び19が設置さ
れ、これらの搬送車輪を回転駆動することにより、燃料
棒5は次々に電解液シャワー11aの中に送り込まれ、
電解液シャワー中を移動する。電解液受17はステンレ
ス鋼製で、直流電源12の陰極側に接続されている。搬
送車輪19は樹脂製で、搬送車輪18は一部に金属部分
を有しこの金属部分が燃料棒5の被覆管に常に接触する
ように構成される。搬送車輪18の金属部分は、電解液
受17に対して電気的に絶縁され、直流電源12の陽極
側に接続されている。
放出されている状態で、搬送車輪18の金属部分に直流
電源12から200Vの直流電圧を印加して、燃料棒5
の外表面の陽極酸化処理を行う。この際、燃料棒一本当
たりの電解液シャワー中の滞在時間が1分間となるよう
に、搬送車輪による移送速度を調整する。更に、電解液
貯蔵槽10a内の電解液11に関しては、その一部をサ
ンプリングしてその不純物濃度を分析し、不純物濃度が
所定値以上になった時点で電解液11を交換する。以上
のようにして燃料棒を陽極酸化し、洗浄してからステッ
プ11Bの燃料集合体の組立工程に移る。
いても、第1実施例と同様に、放射性物質を被覆管の表
面に安定に固定化し、炉水の放射能を低減できる。ま
た、燃料棒の製造コストを余り増加させずに済むと共
に、組立工程における燃料棒同士の接触に起因する傷の
発生も防止できる。更に、本実施例では、第1実施例に
比べて短時間で連続的な被覆管の陽極酸化処理が行え
る。
集合体の製造方法の第3実施例を説明する。同図は、第
3実施例を示すフローチャートである。図13のステッ
プ1CでZrライナー被覆管の素管に対して焼鈍,圧
延,熱処理を行い、ステップ2Cで被覆管の外表面を機
械研磨して平均表面粗さを1μm以下にする。次に、ス
テップ3Cで被覆管を洗浄し、ステップ4Cで被覆管の
端部を切断し、ステップ5Cで被覆管の一端に第1端詮
を溶接し、ステップ6Cで被覆管内に燃料ペレットを充
填し、ステップ7Cで被覆管内を乾燥処理する。次に、
ステップ8Cで被覆管内にHeを充填し、ステップ9C
で被覆管の他端に第2端詮を溶接して燃料棒を構成し、
ステップ10Cで燃料棒を除染し、ステップ11Cで複
数の燃料棒を用いて燃料集合体を組み立て、ステップ1
2Cで燃料集合体を陽極酸化する。
てた後で陽極酸化を行う。陽極酸化の方法としては、陽
極酸化槽を用いる方法及び電解液シャワーを用いる方法
の何れを用いても良い。本実施例の方法で製造した燃料
集合体を用いても、第1実施例と同様に、放射性物質を
被覆管の表面に安定に固定化して炉水の放射能を低減で
きると共に、燃料棒の製造コストを余り増加させずに済
む。更に、本実施例では、燃料スペーサバネ等の燃料棒
以外の部品も同時に陽極酸化できるので、燃料集合体全
体の耐食性も向上できる。
ら第4サイクル程度の期間、炉水の放射能の上昇を抑え
ることが重要である。この後は、配管の表面に酸化被膜
が成長して、放射性物質が付着し難くくなるので、炉水
の放射能が上昇しても配管の線量率は余り高くならな
い。初装荷の燃料集合体の一部は第4サイクル程度まで
は残存するので、初装荷の燃料集合体のみに陽極酸化処
理を施しても、炉水の放射能を低減するためには有効で
ある。
余り増加せずに、被覆管表面へのCoの付着を容易にし
且つCrの付着を抑制して、炉水中の放射性物質を被覆
管の表面に安定に固定化でき、炉水の放射能を低減でき
る。
例を示すフローチャート。
す図で、(a)は横断面を、(b)は一部縦断面を、そ
れぞれ示す。
(a)は燃料集合体の縦断面を、(b)は燃料棒の縦断
面を、それぞれ示す。
図。
図。
(a)は被覆管表面の酸化膜が薄い場合を、(b)は被
覆管表面の酸化膜が厚い場合を、それぞれ示す。
例を示す図。
との関係を求めた測定例を示す図。
施例を示すフローチャート。
施例を示すフローチャート。
スプリング、2…燃料ペレット、3…ライナー、4…酸
化膜、4a…ポア、4b…第1酸化物層、4c…第2酸
化物層、5…燃料棒、6…燃料スペーサ、7…上部タイ
プレート、8…下部タイプレート、9…チャンネルボッ
クス、10…陽極酸化槽、10a…電解液貯蔵槽、11
…電解液、11a…電解液シャワー、12…直流電源、
13…金属フレーム、14…プラスチック栓、15…電
解液シャワー装置、16,21…ポンプ、17…電解液
受、18,19…搬送車輪、20…廃液貯蔵槽。
Claims (12)
- 【請求項1】陽極酸化法を用いてジルコニウムライナー
被覆管の外表面に酸化膜を形成する燃料棒の製造方法に
おいて、 中性塩の電解液中で230V以上の直流電圧を印加する
条件下で実効的な直径が0.1μm オーダ以下のポアを
有する酸化膜を前記被覆管の外表面に形成後、該被覆管
への燃料ペレットの充填及び端詮の溶接を行うことを特
徴とする燃料棒の製造方法。 - 【請求項2】請求項1において、前記被覆管の内面が酸
化されない状態で、前記陽極酸化処理を行うことを特徴
とする燃料棒の製造方法。 - 【請求項3】陽極酸化法を用いてジルコニウムライナー
被覆管の外表面に酸化膜を形成する燃料棒の製造方法に
おいて、 前記被覆管への燃料ペレットの充填及び端詮の溶接を行
った後、中性塩の電解液中で230V以上の直流電圧を
印加する条件下で実効的な直径が0.1μm オーダ以下
のポアを有する酸化膜を前記被覆管の外表面に形成する
ことを特徴とする燃料棒の製造方法。 - 【請求項4】請求項1又は3において、前記陽極酸化処
理は230〜300Vの範囲の直流電圧を印加する条件
下で行うことを特徴とする燃料棒の製造方法。 - 【請求項5】燃料スペーサにより請求項1又は3の方法
で製造した複数の燃料棒を正方格子状に支持し、該複数
の燃料棒の下部端詮を下部タイプレートに固定し、該複
数の燃料棒の上部端詮を上部タイプレートに固定するこ
とを特徴とする燃料集合体の製造方法。 - 【請求項6】ジルコニウムライナー被覆管内に燃料ペレ
ットを充填し、該被覆管に上部端詮及び下部端詮を溶接
して燃料棒を構成し、 このように構成された複数の燃料棒を燃料スペーサによ
り正方格子状に支持し、該複数の燃料棒の下部端詮を下
部タイプレートに固定し、該複数の燃料棒の上部端詮を
上部タイプレートに固定して燃料集合体を構成した後、 中性塩の電解液中で230V以上の直流電圧を印加する
陽極酸化の条件下で、実効的な直径が0.1μm オーダ
以下のポアを有する酸化膜を前記被覆管の外表面に形成
することを特徴とする燃料集合体の製造方法。 - 【請求項7】陽極酸化法を用いてジルコニウムライナー
被覆管の外表面に酸化膜を形成する被覆管の製造方法に
おいて、 中性塩の電解液中で230V以上の直流電圧を印加する
条件下で、実効的な直径が0.1μm オーダ以下のポア
を有する酸化膜を前記被覆管の外表面に形成することを
特徴とする被覆管の製造方法。 - 【請求項8】内面にジルコニウムが内張りされたジルコ
ニウムライナー被覆管と、該被覆管の内部に充填される
複数の燃料ペレットと、前記被覆管の上端及び下端に溶
接される上部端詮及び下部端詮とを備える燃料棒におい
て、 前記被覆管はその外表面に陽極酸化により形成された酸
化膜を有し、該酸化膜は、外側に開口した実効的な直径
が0.1μm オーダ以下のポアが存在する第1酸化物層
と、該第1酸化物層の内側に位置し緻密な構造を有する
第2酸化物層とからなることを特徴とする燃料棒。 - 【請求項9】請求項8において、前記酸化膜の膜厚が
0.5 〜50μmの範囲にあることを特徴とする燃料
棒。 - 【請求項10】請求項8又は9に記載された複数の燃料
棒と、該複数の燃料棒を正方格子状に支持する燃料スペ
ーサと、前記複数の燃料棒の下部端詮を固定する下部タ
イプレートと、前記複数の燃料棒の上部端詮を固定する
上部タイプレートとを備えることを特徴とする燃料集合
体。 - 【請求項11】被覆管本体と、該被覆管本体の内面に内
張りされたジルコニウムライナーと、該被覆管本体の外
表面に形成された酸化膜とを備える燃料被覆管におい
て、 前記酸化膜は、陽極酸化により形成された酸化膜であ
り、外側に開口した実効的な直径が0.1μm オーダ以
下のポアが存在する第1酸化物層と、該第1酸化物層の
内側に位置し緻密な構造を有する第2酸化物層とからな
ることを特徴とする燃料被覆管。 - 【請求項12】請求項11において、前記酸化膜の膜厚
が0.5 〜50μmの範囲にあることを特徴とする燃料
被覆管。
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