JPH0368896A - 核燃料要素 - Google Patents
核燃料要素Info
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- JPH0368896A JPH0368896A JP1203813A JP20381389A JPH0368896A JP H0368896 A JPH0368896 A JP H0368896A JP 1203813 A JP1203813 A JP 1203813A JP 20381389 A JP20381389 A JP 20381389A JP H0368896 A JPH0368896 A JP H0368896A
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Links
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- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 30
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
Landscapes
- Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は原子炉の核燃料要素に関し、更に詳しくは被覆
管の応力腐食割れ現象を防止し、信頼性を向上せしめた
核燃料要素に関する。
管の応力腐食割れ現象を防止し、信頼性を向上せしめた
核燃料要素に関する。
［従来の技術］
原子炉の核燃料要素は、通常中空円筒状の被覆管内に核
分裂性燃料ペレットを装填し、上下両端を端栓で密封し
て構成されている。この核燃料要素を構成する被覆管は
通常ジルコニウム系合金で構成されているが、核燃料の
燃焼により燃料ペレットと被覆管との間に機械的相互作
用が発生し、これに核分裂性生成物の一威分であるヨウ
素が反応して被覆管に応力腐食割れを発生させることが
従来より問題とされてきた。
分裂性燃料ペレットを装填し、上下両端を端栓で密封し
て構成されている。この核燃料要素を構成する被覆管は
通常ジルコニウム系合金で構成されているが、核燃料の
燃焼により燃料ペレットと被覆管との間に機械的相互作
用が発生し、これに核分裂性生成物の一威分であるヨウ
素が反応して被覆管に応力腐食割れを発生させることが
従来より問題とされてきた。
この応力腐食割れを防止するために被覆管内面に純ジル
コニウム金属層を冶金接合することが行われており（特
開昭５１．−６９７９５号公報参照）、現在かかる被覆
管を用いた核燃料要素が使用されている。
コニウム金属層を冶金接合することが行われており（特
開昭５１．−６９７９５号公報参照）、現在かかる被覆
管を用いた核燃料要素が使用されている。
［発明が解決しようとする課題］
しかしながら、このような被覆管を用いた核燃料要素で
も、燃料ペレットから被覆管内面の純ジルコニウム層に
酸素が移行することにより、純ジルコニウム層が脆化し
て応力腐食割れを生ずることがあり、更に安全性の高い
燃料要素が要望される。
も、燃料ペレットから被覆管内面の純ジルコニウム層に
酸素が移行することにより、純ジルコニウム層が脆化し
て応力腐食割れを生ずることがあり、更に安全性の高い
燃料要素が要望される。
本発明は上記問題点を解決するためになされたもので、
その目的は核燃料要素を構成する被覆管の応力腐食割れ
による破損を完全に防止し、信頼性の高い核燃料を提供
することである。
その目的は核燃料要素を構成する被覆管の応力腐食割れ
による破損を完全に防止し、信頼性の高い核燃料を提供
することである。
［課題を解決するための手段］
上記目的は、燃料ペレットの表面に純ジルコニウム金属
薄膜を密着させてその表面を覆うことによって達成され
る。
薄膜を密着させてその表面を覆うことによって達成され
る。
すなわち本発明は、内表面に純ジルコニウム金属層を冶
金接合した被覆管に核燃料ベレットを積層状に装填して
なる核燃料要素において、前記核燃料ペレットの表面を
純ジルコニウム金属薄膜で被覆してなることを特徴とす
る核燃料要素に関する。
金接合した被覆管に核燃料ベレットを積層状に装填して
なる核燃料要素において、前記核燃料ペレットの表面を
純ジルコニウム金属薄膜で被覆してなることを特徴とす
る核燃料要素に関する。
［作 用］
純ジルコニウム薄膜は酸素を吸収したり、酸素と安定な
化合物を作る傾向が強いので、これを燃料ペレット表面
に密着被覆することにより、燃料ペレットから放出され
た酸素は全てこの純ジルコニウム薄膜に吸収されるか、
あるいは純ジルコニウム薄膜内に安定な化合物の形で固
定される。その結果、燃料ペレットから被覆管内表面の
純ジルコニウム層に酸素が移行することがなく、被覆管
内表面の純ジルコニウム層の脆化を防止することができ
る。
化合物を作る傾向が強いので、これを燃料ペレット表面
に密着被覆することにより、燃料ペレットから放出され
た酸素は全てこの純ジルコニウム薄膜に吸収されるか、
あるいは純ジルコニウム薄膜内に安定な化合物の形で固
定される。その結果、燃料ペレットから被覆管内表面の
純ジルコニウム層に酸素が移行することがなく、被覆管
内表面の純ジルコニウム層の脆化を防止することができ
る。
したがって、本発明の核燃料要素では被覆管の応力腐食
割れが発生せず、従来の核燃料要素に比べ安全性が著し
く向上する。
割れが発生せず、従来の核燃料要素に比べ安全性が著し
く向上する。
［実施例］
本発明の実施例を図面により説明する。
第１図は本発明の一実施例を示す核燃料要素の縦断面図
であり、第２図は第１図のＡ−Ａ線に沿う横断面図であ
る。これらの図面から明らかなように、本実施例の核燃
料要素は、ジルコニウム系合金製被覆管１の内表面に純
ジルコニウム金属層６が冶金学的に接合された燃料被覆
管が用いられ、この被覆管内に、表面が純ジルコニウム
薄膜７で密着被覆された燃料ペレット２を複数個装填し
、この燃料ペレット２の上部にガス溜め用のプレナム５
を形成し、当該プレナム５に燃料ペレット２の上下方向
の移動を阻止するスプリング４を配置し、被覆管１の上
下両端を端栓３ａ、３ｂで密封して構成されている。
であり、第２図は第１図のＡ−Ａ線に沿う横断面図であ
る。これらの図面から明らかなように、本実施例の核燃
料要素は、ジルコニウム系合金製被覆管１の内表面に純
ジルコニウム金属層６が冶金学的に接合された燃料被覆
管が用いられ、この被覆管内に、表面が純ジルコニウム
薄膜７で密着被覆された燃料ペレット２を複数個装填し
、この燃料ペレット２の上部にガス溜め用のプレナム５
を形成し、当該プレナム５に燃料ペレット２の上下方向
の移動を阻止するスプリング４を配置し、被覆管１の上
下両端を端栓３ａ、３ｂで密封して構成されている。
上記燃料ペレットを製造するには、例えば燃料ペレット
に純ジルコニウム金属製の細線を巻きつけ、この細線に
通電して細線を溶融し、燃料ペレット表面に密着した均
一な薄膜を形成させるという方法がある。
に純ジルコニウム金属製の細線を巻きつけ、この細線に
通電して細線を溶融し、燃料ペレット表面に密着した均
一な薄膜を形成させるという方法がある。
本実施例の核燃料要素は、燃料ペレット表面をおおった
純ジルコニウム膜が燃料ペレットから被覆管内表面の純
ジルコニウム金属層への酸素の移行を完全に阻止するの
で、燃料破損を生じない。
純ジルコニウム膜が燃料ペレットから被覆管内表面の純
ジルコニウム金属層への酸素の移行を完全に阻止するの
で、燃料破損を生じない。
［発明の効果］
以上説明したように、本発明の核燃料要素は、燃料ペレ
ットから被覆管内表面の純ジルコニウム金属層への酸素
の移行を、燃料ペレット表面の純ジルコニウム薄膜によ
り完全に阻止するので、被覆管内表面の純ジルコニウム
金属層の脆化を防ぎ、燃料ペレットと被覆管の間に機械
的相互作用が生じても被覆管の応力腐食割れを生じない
という効果がある。
ットから被覆管内表面の純ジルコニウム金属層への酸素
の移行を、燃料ペレット表面の純ジルコニウム薄膜によ
り完全に阻止するので、被覆管内表面の純ジルコニウム
金属層の脆化を防ぎ、燃料ペレットと被覆管の間に機械
的相互作用が生じても被覆管の応力腐食割れを生じない
という効果がある。
第を図は本発明の一実施例の核燃料要素の断面図、第２
図は第１図のＡ−Ａ線に沿う横断面図である。 １・・・ジルコニウム系合金被覆管 ２・・・燃料ペレット ３ａ・・・上部端栓、 ３ｂ・・・下部端栓４・・・ス
プリング ５・・・プレナム ６・・・純ジルコニウム金属層 ７・・・純ジルコニウム金属薄膜 （８７３３）代理人 弁理士 猪 股 祥 晃（ほか
１名） 茅 ２ 閃
図は第１図のＡ−Ａ線に沿う横断面図である。 １・・・ジルコニウム系合金被覆管 ２・・・燃料ペレット ３ａ・・・上部端栓、 ３ｂ・・・下部端栓４・・・ス
プリング ５・・・プレナム ６・・・純ジルコニウム金属層 ７・・・純ジルコニウム金属薄膜 （８７３３）代理人 弁理士 猪 股 祥 晃（ほか
１名） 茅 ２ 閃
Claims (1)
- 内表面に純ジルコニウム金属層を冶金接合した被覆管に
核燃料ペレットを積層状に装填してなる核燃料要素にお
いて、前記核燃料ペレットの表面を純ジルコニウム金属
薄膜で被覆してなることを特徴とする核燃料要素。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1203813A JPH0368896A (ja) | 1989-08-08 | 1989-08-08 | 核燃料要素 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1203813A JPH0368896A (ja) | 1989-08-08 | 1989-08-08 | 核燃料要素 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0368896A true JPH0368896A (ja) | 1991-03-25 |
Family
ID=16480150
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1203813A Pending JPH0368896A (ja) | 1989-08-08 | 1989-08-08 | 核燃料要素 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0368896A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013521494A (ja) * | 2010-03-01 | 2013-06-10 | ウェスティングハウス エレクトリック スウェーデン アーベー | 燃料材および燃料材の製造方法 |
-
1989
- 1989-08-08 JP JP1203813A patent/JPH0368896A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013521494A (ja) * | 2010-03-01 | 2013-06-10 | ウェスティングハウス エレクトリック スウェーデン アーベー | 燃料材および燃料材の製造方法 |
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