JPH07260967A

JPH07260967A - 軽水炉用燃料集合体及びその燃料被覆管の製造方法

Info

Publication number: JPH07260967A
Application number: JP6048263A
Authority: JP
Inventors: Masatoshi Inagaki; 正寿稲垣; Yoshinori Furukawa; 義徳古川; Iwao Takase; 磐雄高瀬; Noburo Tsutsumi; 信郎堤; Kenichi Ito; 賢一伊東; Naoto Uetake; 直人植竹; Masayoshi Kondo; 政義近藤; Katsumi Osumi; 克己大角; Yamato Asakura; 大和朝倉
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1994-03-18
Filing date: 1994-03-18
Publication date: 1995-10-13

Abstract

(57)【要約】【目的】放射性物質の付着抑制する燃料集合体及び炉水
を適正にして被覆管の破損を防止するプラント運転方法
を提供する。【構成】本発明は、ウラン酸化物あるいはプルトニウム
酸化物あるいは両酸化物を外層のジルコニウム合金と内
層のジルコニウムとからなる被覆管に内包する燃料棒及
び水ロッドを格子状に配列するとともに、スペーサー及
びスペーサーバンドで束ねて形成し、前記被覆管のジル
コニウムからなる内面及びジルコニウム合金からなる外
面に予め黒色の酸化膜を形成した軽水炉用燃料集合体に
ある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は軽水炉で使用される燃料
集合体に係わり、特に燃料被覆管内側からの水素吸収の
抑制及び管外側への放射性クラッド付着の促進に好適な
燃料集合体及びその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、使用済燃料の排出量低減，発電コ
ストの低減等の環境及び経済的メリットが期待できる理
由から、軽水炉燃料の高燃焼度化、運転サイクルの長期
化への関心が高い。我国の原子力発電は使用済燃料の再
処理を前提としており、抽出されたプルトニウムの再利
用をも含めた高燃焼度化が促進されている。現在、燃料
集合体の平均燃焼度は約３０ＧＷｄ／ｔであるが、６０
ＧＷｄ／ｔ級の高燃焼度燃料が実現すれば、前述したメ
リットはより高くなる。従来、上記高燃焼度化を実現す
るために、炉水に曝される被覆管外表面の耐食性改善、
ウラン燃料と接触すること（ＰＣＩ：pellet cladding
interaction)により発生する応力腐食割れ防止，被覆管
内面の水素脆化防止，ウラン燃料の発熱量分布の平坦化
等の改善が実施されてきた。

【０００３】高燃焼度燃料集合体を構成するジルコニウ
ム合金には、従来材より高い耐食性が要求される。ジル
コニウム合金として従来よりジルカロイ−２(Zry−２：
Ｚｒ−１.２〜１.７％Ｓｎ−０.０７〜０.２０％Ｆｅ−
０.０５〜０.１５％Ｃｒ−０.０３〜０.０８％Ｎｉ合
金）及びジルカロイ−４（Zry−２：Ｚｒ−１.２〜１.
７％Ｓｎ−０.１８〜０.２４％Ｆｅ−０.０５〜０.１５
％Ｃｒ合金)が使用されている。これら合金の耐食性を
改善する方法として、特公昭63−31543 号，特公昭63−
31544号，特公昭63−58223号に開示されているα＋β相
あるいはβ相温度範囲から急冷する熱処理がある。ま
た、耐ＰＣＩ特性を改善する技術としてジルコニウムラ
イナー層を被覆管内面に設けることが考案された(特開
昭51−69795号）。被覆管内面の水素脆化防止技術とし
て特開昭63−179286号等に開示されているようにジルコ
ニウムライナー層を酸化処理する技術が知られている。
このように、炉水と接する被覆管外表面の耐食性，ウラ
ンペレットと接触する内表面のＰＣＩ特性及び耐水素吸
収特性の改善がはかられてきた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】一方、炉水中にはＣｏ
⁶⁰，Ｃｏ⁵⁸等がイオン及びクラッドの形態で含まれてお
り、これら放射性物質が配管に付着すると作業者の被爆
線量が増加する。従来、燃料被覆管外表面は炉水と反応
してノジュラー腐食とよばれる多数の割れを含む酸化物
が形成されていた。しかし、上述したように燃料被覆管
の耐食性が大幅に改善され、比較的平滑で割れの無い酸
化物で覆われた表面となった。その結果、Ｃｏ⁶⁰，Ｃｏ
⁵⁸等の放射性イオン及びクラッドが燃料表面に付着しに
くく、且つ一旦付着したとしても容易に燃料被覆管表面
から離脱するために炉水中の放射能が上昇する傾向が認
められるようになった。

【０００５】本発明の第一の目的は高耐食性被覆管を用
いた燃料集合体を装荷した軽水炉においても炉水中の放
射能を従来と同程度のレベルに維持する燃料集合体とそ
の製造法を提供する。

【０００６】第２の問題は、管内面の水素脆化である。
燃料被覆管が健全な状態で使用されている限り４００pp
m を越えて水素が侵入することはなく、水素脆化は問題
とならない。しかし、何らかの原因で燃料被覆管の一部
が破損し、一次冷却水が侵入した場合には管内面から容
易に水素が侵入し、一次破損個所とは異なる位置で二次
破損に至る。管内面が純Ｚｒでライニングされた燃料被
覆管（Ｚｒでライナー管）では特に容易に水素化する。
燃料被覆管表面へのＣｏ付着速度を高める一つの手法と
して、現在、炉水のｐＨを弱アルカリ（ｐＨ＞７）に制
御する方法が検討されている。しかし、ｐＨを高めると
燃料被覆管の耐食性は低下する。この耐食性低下とデブ
リ（debris）による燃料の摩耗等の他の要因が重畳する
と燃料破損にいたる可能性がある。本発明の第二の目的
は炉水ｐＨを適正化し燃料被覆管の耐食性に影響を及ぼ
さない範囲を設定し、且つたとえ燃料一次破損が発生し
ても二次破損に至らないプラントの運転方法を提供す
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の第一の目的は図
１に示す製造プロセスにより燃料被覆管表面に予め鉄酸
化物あるいはジルコニウム酸化物を固着させておくこと
により解決される。このための手段として、（１）被覆
管を製造した後高温水蒸気，高温水あるいは大気中で鉄
酸化物あるいはジルコニウム酸化物を固着させる方法、
ビレットを製造する段階で外表面に鉄基合金薄肉外筒管
を嵌合し、鉄基合金で覆われた被覆管を製造し、最終工
程でＺｒ系に対しては黒色の皮膜を形成させる酸化処理
する方法である。燃料集合体は８×８，９×９，１０×
１０の格子状に燃料棒を配列したものが好ましい。

【０００８】本発明の第二の目的は純ジルコニウムライ
ナー層の内表面にジルコニウム酸化物を形成しておくこ
と、及び炉水のｐＨを７〜８.５の範囲に調整すること
により解決される。ジルコニウム酸化物の形成は、図１
の最終酸化処理工程においてなされる。炉水のｐＨの調
整には、ＮａＯＨあるいはＫＯＨが使用できる。KOHで
ｐＨを調整し、水素を炉水中への水素の注入を併用する
ことが好ましい。

【０００９】以上の第一及び第二の手段によって、炉水
放射性の低減並びに被覆管の二次破損の防止を達成でき
る。

【００１０】

【作用】第一の目的を達成する手段である燃料被覆管表
面に予め固着した鉄酸化物あるいはジルコニウム酸化物
の作用及び炉水のｐＨの影響について記述する。図２は
燃料表面へのＣｏの付着機構を示す。図２（ｂ）は図２
（ａ）の拡大図である。炉水中では鉄酸化物を主成分と
する鉄クラッドが大部分である。この鉄クラッドがまず
燃料被覆管表面に付着する。被覆管表面で沸騰がある
（沸騰水型軽水炉，ＢＷＲ）場合、気泡内部の被覆管表
面では水が濃縮され高濃度の鉄クラッドが液膜中に含ま
れる。さらに気泡が成長すると乾燥面が出現し、鉄酸化
物が乾固する。この蒸発乾固した鉄クラッドは、ジルコ
ニウム酸化物上ではより強固に付着する。Ｃｏは大部分
イオンとして炉水中に溶けている。しかし、気泡内部の
液膜内では鉄クラッドの場合と同様に濃縮し、ついには
蒸発乾固する。蒸発乾固したＣｏは被覆管表面で高エネ
ルギーの中性子照射をうけて放射化する。しかし、気泡
が消滅し再び炉水に覆われると炉水中に溶出し放射化し
たＣｏイオンが炉水の放射能を高める。従って、炉水放
射能の低減には蒸発乾固したＣｏを被覆管表面に固着さ
せておく必要がある。また、炉水のｐＨが低い（酸性：
ｐＨ＜７）と蒸発乾固したＣｏは再溶解しやすい。炉水
のアルカリ化（ｐＨ＞７）はＣｏの再溶解低減に有効で
あるが、ｐＨ＞９では被覆管材料の耐食性を低下させ
る。

【００１１】被覆管表面に付着したＣｏを強固に固着さ
せておくには、ＣｏＦｅ₂Ｏ₄の化学形態の酸化物とする
のが有効である。この酸化物（スピネル酸化物）は高温
水中で極めて安定であり、蒸発乾固した後、再び炉水に
接しても再溶解しない。上記スピネル酸化物は鉄酸化物
を核として成長し、鉄酸化物は被覆管表面がジルコニウ
ム酸化物で覆われている方が付着しやすい。

【００１２】即ち、速やかに被覆管表面にＣｏを固着さ
せ、炉水中に再び溶解させないためには、１）被覆管表
面が予めジルコニウム酸化物で覆われている、２）鉄酸
化物が予め被覆管表面に形成されている、３）炉水のｐ
Ｈを７〜８.５に維持する、ことが重要である。

【００１３】外層のジルコニウム合金は重量でＳｎ０.
５〜３％（好ましくは１〜２％），Ｆｅ０.１〜０.３
５％（好ましくは０.２〜０.３％），Ｎｉ０.０２〜０.
１５％又はこれらにＣｒ０.２％以下含有する合金、内
層のジルコニウムは不純物の少ない純Ｚｒからなるもの
が好ましい。

【００１４】第二の目的を達成する手段である管内面の
予備酸化膜の作用について以下に記述する。表１は４０
０℃における水素の拡散係数を示すものである。表に示
すように酸化膜中の水素拡散係数は金属ジルコニウム中
より約９桁低い。

【００１５】

【表１】

【００１６】このことからも、管内面酸化膜の水素拡散
抑制効果は明らかである。さらにＺｒＯ₂酸化膜のＺｒ
格子位置に鉄（Ｆｅ）原子が置換するとＺｒＯ₂の格子
間隔が小さくなり、水素分子の拡散を抑制する効果があ
る。さらに、ＺｒＯ₂の格子間隔の減少によりＺｒＯ₂
の電気抵抗が上昇し（バンドギャップエネルギーが高く
なり）、管内面の耐食性が向上する。このような耐食性
が高い黒色の酸化膜が形成され正方結晶の結晶構造を有
するＺｒＯ₂となる。同様な効果はニッケルあるいはク
ロムを含有するＺｒライナー層においても得られる。鉄
濃度が３００ppm 以下の純Ｚｒライナー層を設けた被覆
管を高温の水蒸気中で予備酸化処理すると白色化しポー
ラス酸化物となる。このような酸化物は水素が容易に透
過し、水素透過バリヤ層として好ましくない。また、４
００℃の水蒸気中で水蒸気圧力を１０気圧以上に高める
と酸化膜が白色化し効果が得られない。さらに、予備酸
化膜厚さが５μｍを超えると酸化膜に割れが発生し、水
素透過バリヤとしての効果が減少する。予備酸化膜厚さ
が０.５μｍ以下でも水素透過バリヤとしての効果が減
少する。以上のことから、管内面を予備酸化すると耐食
性向上及び水素吸収防止の効果が明らかであり、予備酸
化膜の形成において、１）Ｚｒライナー層の鉄濃度を３
００ppm 以上とし、２）水蒸気の圧力を１０気圧以下と
するのが好ましいことが分かる。

【００１７】

【実施例】

（実施例１）図３は外層材にジルカロイ２合金、内層材
に純Ｚｒからなる被覆管の内表面及び外表面を４００
℃，１気圧の水蒸気雰囲気で予め酸化処理し黒色の酸化
皮膜を形成した燃料被覆管を使用した燃料集合体を装荷
して運転を開始するＢＷＲプラントの構成を模式的に示
したものである。本実施例の被覆管は図１の製法によっ
て得られる。本実施例では熱間加工後１０００℃で加熱
後急冷する溶体化処理を行い、３回の冷間塑性加工と焼
鈍とをくり返した後酸化処理したものである。タービン
１を出た水蒸気は復水器２で水に戻され、これを出た復
水は復水ポンプ３により復水フィルター４を通り復水脱
塩器５により不純物を除去する。浄化された水は給水ポ
ンプ６，低圧給水加熱器７，昇圧ポンプ８，高圧給水加
熱器９を通って原子炉圧力容器１０に導かれる。この
為、炉水中には主として高圧給水加熱器９及び原子炉圧
力容器１０で生成した腐食生成物であるＦｅクラッド及
びＮｉ，Ｃｏ等の金属イオンが含まれている。これらの
一部は原子炉再循環ポンプ１１の上流から分岐した原子
炉浄化系１２で除去されるが、その割合は少なく殆ど炉
水中及び燃料棒表面に付着して存在することになる。

【００１８】運転を開始すると原子炉の出力が上昇し、
燃料表面で沸騰が生じるようになる。この時期にＦｅ注
入装置１４を運転し注入バルブ１５を開いてＦｅクラッ
ドを注入する。また、同時期に原子炉浄化系１２からＫ
ＯＨ（ｐＨ調整剤）をリークさせてｐＨを７〜８に調整
する。本実施例によると、炉水中のＣｏは燃料棒表面に
強固に付着し、炉水放射能の上昇を抑制可能となる。

【００１９】（実施例２）本実施例は実施例１において
炉水を調整したものである。図４はＮａＯＨ濃度を調整
することによりｐＨを変化させた２８８℃高温水環境下
にジルカロイ２被覆管を保持し、形成された外表面酸化
膜の電気抵抗の及ぼすｐＨの影響を示す。図５は各種不
純物によりｐＨ：１４一定とした２８８℃高温水環境下
にジルカロイ２被覆管を保持し、形成された外表面酸化
膜の電気抵抗の及ぼす不純物の影響を示す。耐食性は電
気抵抗が高いほど高い。図３からｐＨは７〜８.５に維
持することが好ましく、ｐＨの調整にはＫＯＨあるいは
アンモニアが好ましいことが分かる。図６はｐＨが異な
る環境下で形成された酸化膜中のＮａの分布を示す。電
気抵抗低下は酸化膜中にＮａが取り込まれた結果であ
り、取り込み量はｐＨが高いほど多いことが分かる。よ
って、ｐＨは７〜８.５の範囲であれば、NaOHを使用し
てもよい。

【００２０】被覆管表面に付着したＣｏを強固に固着さ
せておくには、ＣｏＦｅ₂Ｏ₄の化学形態の酸化物とする
のが有効である。この酸化物（スピネル酸化物）は高温
水中で極めて安定であり、蒸発乾固した後、再び炉水に
接しても再溶解しない。上記スピネル酸化物は鉄酸化物
を核として成長し、表２のＣｏ付着に及ぼす予備酸化と
ｐＨの影響に示すように鉄酸化物は被覆管表面がジルコ
ニウム酸化物で覆われている方が付着速度が大きい（付
着しやすい）。

【００２１】

【表２】

【００２２】スピネル酸化物形成に及ぼす鉄酸化物コー
ティングの影響を検討した。鉄酸化物を予めコーティン
グしておいた被覆管表面には図７に示すように高温水中
でＮｉＦｅ₂Ｏ₄（スピネル）酸化物が形成さるのに対
し、コーティングしない場合には図８に示すようにＮｉ
Ｏ酸化物が形成されるのみである。ＮｉとＣｏは極めて
酸化挙動が類似しており、スピネル形成への鉄酸化物コ
ーティングの効果が明瞭である。即ち、この実施例２か
ら速やかに被覆管表面にＣｏを固着させ、炉水中に再び
溶解させないためには、１）被覆管表面が予めジルコニウム酸化物で覆われてい
る、２）鉄酸化物が予め被覆管表面に形成されている、３）炉水のｐＨを７〜８.５に維持する、ことが重要で
あることがわかる。

【００２３】本発明のＦｅ酸化物コーティングしたもの
の酸化物は角形の酸化物が形成され、一辺の長さが２.
５μｍ以下のものが大部分形成されていた。

【００２４】（実施例３）表３は本発明の燃料被覆管を
構成する外層（鉄基），中間層（ジルコニウム合金），
内層（純Ｚｒライナー）の各ビレット（円筒状）の化学
組成（重量％）を示す。各ビレットの肉厚の比を外層か
ら順に２：８７：１０とし、嵌合した後、端面を真空中
で電子ビーム溶接して一体化した。この三重管を６００
℃で熱間押出し加工し密着させた。この管を素管と記
す。ビレットから素管に加工する際の

【００２５】

【表３】

【００２６】断面積減少率は約６０％であり、素管の外
径：６４mm，厚さ：１１mmとした。高周波誘導加熱コイ
ル中を通過させることにより加熱し、通過直後の位置で
外面に水を吹き付けることにより急冷した。最高加熱温
度は９３０℃とし、冷却速度は約２００℃／ｓであっ
た。この熱処理素管に対し加工度（断面積減少率：７０
〜９０％）のピルガーミル圧延と約６００℃，２時間の
焼なましとを交互に３回繰り返し、外径約１３mm，厚さ
０.９mm の燃料被覆管に成形した。外表面及び内面を酸
洗し、表面を清浄にした。その後、４００℃，２気圧の
水蒸気中で８時間オートクレーブ処理し、外表面及び内
面に黒色の酸化膜を形成させた。内面の酸化膜厚さは約
３μｍであった。

【００２７】温度４００℃，圧力７０気圧の純水素環境
下に酸化処理した管及び酸洗したままの管を５０時間保
持し、吸収した水素量を分析した。その結果、酸化処理
した管では約１００ppm 、酸洗したままの管では１００
０ppm の水素を吸収していた。この結果から、酸化処理
による水素吸収低減効果が明らかである。

【００２８】本実施例で、外層材としてＣ０.１５％以
下，Ｍｎ０.５％以下の純鉄又はＣ０.０４％以下，Ｓｉ
１.００％以下，Ｍｎ２％以下，Ｎｉ１２〜１５％，Ｃ
ｒ１６〜１８％，Ｍｏ２〜３％を含むオーステナイト鋼
が好ましく、中間層は前述のＺｒ合金及び内層には前述
の純Ｚｒ、特にＦｅ０.１％以下であるのが好ましい。

【００２９】

【発明の効果】本発明によれば、炉水中のＣｏ濃度の低
減が可能となり、Ｃｏの配管付着量を大幅に低減出来る
ので、定期検査時の作業者が被爆する線量を低減するこ
とが可能となる。また、万一被覆管が破損しても水素脆
化による二次破損を防止でき、燃料の信頼性が大幅に向
上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の被覆管の製造工程を示すブロック図。

【図２】燃料表面へのＣｏ付着の機構を示す模式図。

【図３】原子力発電プラントの構成図。

【図４】ｐＨと電気抵抗との関係を示す図。

【図５】不純物と電気抵抗との関係を示す図。

【図６】スパッタ時間とＮａイオン濃度との関係を示す
図。

【図７】元素の強度を示す図。

【図８】元素の強度を示す図。

【符号の説明】

１…タービン、２…復水器、３…復水ポンプ、４…復水
フィルタ、５…復水脱塩器、６…給水ポンプ、７…低圧
給水加熱器、８…昇圧ポンプ、９…高圧給水加熱器、１
０…原子炉圧力容器、１１…原子炉再循環ポンプ、１２
…原子炉浄化系、１３…Ｚｒライナー燃料、１４…電解
鉄注入装置、１５…注入バルブ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｇ２１Ｃ 3/20 ＣＧ (72)発明者堤信郎茨城県日立市幸町三丁目１番１号株式会社日立製作所日立工場内 (72)発明者伊東賢一茨城県日立市幸町三丁目１番１号株式会社日立製作所日立工場内 (72)発明者植竹直人茨城県日立市大みか町七丁目２番１号株式会社日立製作所エネルギー研究所内 (72)発明者近藤政義茨城県日立市大みか町七丁目２番１号株式会社日立製作所エネルギー研究所内 (72)発明者大角克己茨城県日立市幸町三丁目１番１号株式会社日立製作所日立工場内 (72)発明者朝倉大和茨城県日立市幸町三丁目１番１号株式会社日立製作所日立工場内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ウラン酸化物あるいはプルトニウム酸化物
あるいは両酸化物を外層のジルコニウム合金と内層のジ
ルコニウムとからなる被覆管に内包する燃料棒及び水ロ
ッドを格子状に配列するとともに、スペーサー及びスペ
ーサーバンドで束ねて形成した燃料集合体において、前
記被覆管のジルコニウムからなる内面及びジルコニウム
合金からなる外面に予め黒色の酸化膜を形成したことを
特徴とする軽水炉用燃料集合体。
【請求項２】請求項１において、前記ジルコニウム純ジ
ルコニウムライナー層が設けてあり、このライナー層中
に鉄，クロム，ニッケルのうち少なくとも一種類の元素
が３００ppm 以上含まれており、このライナー層内表面
は酸化物が形成されていることを特徴とする軽水炉用燃
料集合体。
【請求項３】請求項１または請求項２において、内表面
に形成されている酸化物が立方晶または正方晶の結晶構
造を有するジルコニヤを含んでいることを特徴とする軽
水炉用燃料集合体。
【請求項４】請求項１〜３のいずれかにおいて、前記被
覆管内外表面の酸化膜厚さが０.５〜３μｍの範囲に調
整されていることを特徴とする軽水炉用燃料集合体。
【請求項５】請求項１において、該ジルコニウム合金被
覆管外面酸化物層の上に鉄または鉄酸化物が予め形成さ
れていることを特徴とする軽水炉用燃料集合体。
【請求項６】請求項１又は請求項５において前記燃料集
合体を、炉水のｐＨが７以上となるように水酸化カリウ
ムあるいは水酸化ナトリウム添加によって調整された炉
水環境下で運転することを特徴とするプラントの運転方
法。
【請求項７】請求項１，請求項５又は請求項６におい
て、原子炉炉心への給水中の水素濃度を５０〜４００pp
b の濃度に調整することを特徴とするプラントの運転方
法。
【請求項８】ジルコニウム合金太径管からなるビレット
内に純ジルコニウム内筒管を挿入し熱間押出し加工を施
すことにより一体化し、次いで、８３０〜１１００℃の
範囲に加熱し急冷する熱処理後、冷間塑性加工及び５０
０〜７００℃でのアニールを交互に繰り返すことにより
細径薄肉の燃料被覆管を製造する方法において、燃料被
覆管の内表面あるいは外表面のすくなくとも一方に黒色
の酸化膜を形成する工程を挿入することを特徴とする燃
料被覆管の製造方法。
【請求項９】請求項８において、酸化膜を形成する工程
が最終アニール後であることを特徴とする燃料被覆管の
製造方法。
【請求項１０】請求項８又は請求項９において、高温水
蒸気中で酸化膜を形成し、水蒸気の温度及び圧力をそれ
ぞれ４００℃以下及び１０気圧以下とすることを特徴と
する燃料被覆管の製造方法。
【請求項１１】請求項８又は請求項９において、酸化膜
を形成する前に被覆管外表面に鉄，クロム，ニッケルの
うち少なくとも１種類の元素あるいはそれら元素の酸化
物のコーティング層を設けることを特徴とする燃料被覆
管の製造方法。
【請求項１２】請求項１１において、水中に鉄，クロム
及びニッケルの少なくとも１種からなる元素又は酸化物
の微粉末を懸濁させ、微粉末懸濁槽に浸漬後乾燥させコ
ーティング層を設けることを特徴とする燃料被覆管の製
造方法。
【請求項１３】請求項１１において、蒸着等の物理的手
法によりコーティング層を設けることを特徴とする燃料
被覆管の製造方法。
【請求項１４】請求項８又は請求項９において、循環高
温水中で酸化膜を形成し、高温水の温度及び圧力をそれ
ぞれ３４０℃以下及び１５０気圧以下とすることを特徴
とする燃料被覆管の製造方法。
【請求項１５】請求項１４において、高温水中に鉄，ク
ロム，ニッケルのうち少なくとも１種類の元素からなる
微粉末あるいはそれら元素の酸化物を懸濁させることを
特徴とする燃料被覆管の製造方法。
【請求項１６】請求項１４において、前記高温水中で酸
化膜を形成する前に予め被覆管外表面に鉄，クロム，ニ
ッケルのうち少なくとも１種類の元素あるいはそれら元
素の酸化物のコーティング層を設けることを特徴とする
燃料被覆管の製造方法。
【請求項１７】請求項１６において、蒸着等の物理的手
法によりコーティング層を設けることを特徴とする燃料
被覆管の製造方法。
【請求項１８】ジルコニウム合金太径管からなるビレッ
ト内に純ジルコニウム内筒管を挿入し、さらに該ジルコ
ニウム合金ビレットに鉄基合金外筒薄肉管を嵌合して一
体化し、熱間押出し加工を施し、次いで８３０〜１１０
０℃の範囲に加熱し急冷する熱処理後、冷間塑性加工及
び５００〜７００℃でのアニールを交互に繰り返すこと
により細径薄肉の燃料被覆管を製造することを特徴とす
る燃料被覆管の製造方法。
【請求項１９】請求項１８において、燃料被覆管最外層
の鉄基合金層の厚さが２０μｍ以下であることを特徴と
する燃料被覆管の製造方法。
【請求項２０】請求項１８において、鉄基合金外筒薄肉
管が純鉄であることを特徴とする燃料被覆管の製造方
法。
【請求項２１】請求項１８において、鉄基合金外筒薄肉
管がSUS316L ステンレス鋼であることを特徴とする燃料
被覆管の製造方法。
【請求項２２】請求項１９において、該最外層の鉄基合
金層の厚さを化学的エッチングあるいは機械的研磨，研
削によって調整することを特徴とする燃料被覆管の製造
方法。
【請求項２３】請求項１８〜２２のいずれかにおいて、
燃料被覆管の最終製造工程で内表面あるいは外表面のす
くなくとも一方に酸化膜を形成することを特徴とする燃
料被覆管の製造方法。
【請求項２４】請求項２３において、高温水蒸気中で酸
化膜を形成し、水蒸気の温度及び圧力をそれぞれ４００
℃以下及び１０気圧以下とすることを特徴とする燃料被
覆管の製造方法。
【請求項２５】請求項２３において、高温水中で酸化膜
を形成し、高温水の温度及び圧力をそれぞれ３４０℃以
下及び１５０気圧以下とすることを特徴とする燃料被覆
管の製造方法。