JPS6165187A - Nuclear fuel element - Google Patents

Nuclear fuel element

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Publication number
JPS6165187A
JPS6165187A JP59186386A JP18638684A JPS6165187A JP S6165187 A JPS6165187 A JP S6165187A JP 59186386 A JP59186386 A JP 59186386A JP 18638684 A JP18638684 A JP 18638684A JP S6165187 A JPS6165187 A JP S6165187A
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JP
Japan
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zirconium
nuclear fuel
cladding tube
less
liner
Prior art date
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JP59186386A
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Japanese (ja)
Inventor
雅文 中司
向井 秀幸
今橋 博道
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Nippon Nuclear Fuel Development Co Ltd
Original Assignee
Nippon Nuclear Fuel Development Co Ltd
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Publication date
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30Nuclear fission reactors

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。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 不発明は、核燃料要素の改良に関するものである。[Detailed description of the invention] [Field of application of the invention] The invention relates to improvements in nuclear fuel elements.

〔発明の背景〕[Background of the invention]

一般に、核燃料要素は、第1図に示すように被成管7内
に複数個の核燃料ペレット8が積層収納されると共に、
被覆管7の両端開口が端栓9a。
Generally, a nuclear fuel element has a plurality of nuclear fuel pellets 8 stacked and stored in a tube to be formed 7, as shown in FIG.
Openings at both ends of the cladding tube 7 are end plugs 9a.

9bにより密閉されている。核燃料ペレット8は核分裂
性の酸化物燃料粉末を、例えば長さと直径との比が約1
の円柱状ペレットに成形焼結したものである。尚、第1
図中の10は、被覆管7内にガス溜めブレナム11を形
成する機能と、核燃料ペレット8を安定状態に支持する
機能とを持たせたスプリングである。また、上記のよう
に構成された核燃料要素において、被覆管7には、核燃
料ペレット8との間で、冷却材が接触すること及び化学
反応が生じることを阻止する機能と、燃料から放出され
た放射性核分裂生成物が冷却材中に浸入することを阻止
する機能とが要求されている。
9b. The nuclear fuel pellet 8 is made of fissile oxide fuel powder, for example, with a length to diameter ratio of about 1.
It is molded and sintered into cylindrical pellets. Furthermore, the first
Reference numeral 10 in the figure denotes a spring that has the function of forming a gas reservoir brenum 11 within the cladding tube 7 and the function of supporting the nuclear fuel pellets 8 in a stable state. In addition, in the nuclear fuel element configured as described above, the cladding tube 7 has a function of preventing the coolant from coming into contact with the nuclear fuel pellets 8 and preventing a chemical reaction from occurring, and a function of preventing the coolant from coming into contact with the nuclear fuel pellets 8 and preventing a chemical reaction from occurring between the cladding tube and the nuclear fuel pellets 8. A function is required to prevent radioactive fission products from entering the coolant.

従って、このような機能を満足しない被覆管7、即ち、
被覆管7が破損したような場合には、冷却系プラントの
放射能レベルが上昇し、安全を確保するために原子炉の
運転を停止させなければならない事態となる。
Therefore, the cladding tube 7 that does not satisfy such functions, that is,
In the event that the cladding tube 7 is damaged, the radioactivity level in the cooling system plant increases, resulting in a situation where the reactor operation must be stopped to ensure safety.

一方、水冷型原子炉に用いられる核燃料要素の被覆管は
、一般にジルコニワム及び゛その合金系材料で形成され
ている。ジルコニウム及びその合金は、中性子吸収断面
積が小さく、かつ、約400C以下の温度で強靭で延性
がよく、シかも冷却材として用いられる水蒸気とも反応
しない特性を有している。
On the other hand, the cladding tubes of nuclear fuel elements used in water-cooled nuclear reactors are generally made of zirconia and its alloys. Zirconium and its alloys have a small neutron absorption cross section, are strong and ductile at temperatures below about 400 C, and have characteristics that do not react with water vapor used as a coolant.

しかしながら、現在までの運転経験によると、ジルコニ
ウム及びその合金で形成された被覆管7にあっても、中
性子照射を受けることによる材料強度の低下及び核分裂
生成物との化学反応による腐食などの相互作用に基づく
脆性割れが発生している。このような望ましくない現象
は、次のようにして発生するものとして考えられる。即
ち、核燃料ペレット8で発生した熱を被覆管7の外表面
に効率よく伝えるには、被覆管7の内側面と核燃料ペレ
ット8との間に形成されるギャップを、数十ミクロン以
下に設定する必要がある。一方、運転時には、核燃料ペ
レット8が発熱するのでペレット自身が熱応力で割れ、
その破面の喰い違いや、さらには燃焼とともに核燃料ペ
レット8内に核分裂生成物が累積して起こる体積膨張な
どが原因して第2図に示すように被覆管7が核燃料ペレ
ット8によって押し拡げられ応力を受ける。ネル覆管7
が受ける歪の周方向の平均値はさほど大きくはないが、
核燃料ペレツ)8に生じたクランク6近傍の壁には局部
的に歪が集中し、この歪は降伏応力以上に達する。さら
に、核分裂に餅なって核燃料ペレット8からよう素及び
よう素化合物、セシワム及びセシクム化合物などの腐食
性ガスが発生し、この腐食性ガスは被覆管7内の自由空
間、即ち、クランク6などに集まる。殊に、被覆管7の
特に歪が集中している部分近傍に腐食性ガスが集まり易
い。
However, according to operational experience to date, even if the cladding tube 7 is made of zirconium and its alloys, interactions such as a decrease in material strength due to neutron irradiation and corrosion due to chemical reactions with fission products may occur. Brittle cracking has occurred due to Such an undesirable phenomenon is thought to occur as follows. That is, in order to efficiently transfer the heat generated by the nuclear fuel pellet 8 to the outer surface of the cladding tube 7, the gap formed between the inner surface of the cladding tube 7 and the nuclear fuel pellet 8 is set to several tens of microns or less. There is a need. On the other hand, during operation, the nuclear fuel pellet 8 generates heat, so the pellet itself cracks due to thermal stress.
Due to the misalignment of the fracture surfaces and the volumetric expansion caused by the accumulation of fission products within the nuclear fuel pellet 8 during combustion, the cladding tube 7 is pushed and expanded by the nuclear fuel pellet 8 as shown in FIG. subject to stress. flannel jacket 7
Although the average value of strain in the circumferential direction is not very large,
Strain is locally concentrated on the wall of the nuclear fuel pellet (8) near the crank 6, and this strain reaches more than the yield stress. Furthermore, corrosive gases such as iodine and iodine compounds, cesium and cesium compounds are generated from the nuclear fuel pellet 8 due to nuclear fission, and this corrosive gas is released into the free space within the cladding tube 7, that is, the crank 6, etc. get together. In particular, corrosive gas tends to collect near the portion of the cladding tube 7 where strain is particularly concentrated.

一般て、腐食性ガスの雰囲気中で応力(特に降伏応力以
上)が作用すると、材料の延性が低減し、応力腐食割れ
と呼称される脆性破壊現象が発生する。応力腐食割れは
、温度、応力、腐食性ガスの濃度、溶存酸素、合金の組
成、熱処理、加工度などによっても左右され、その発生
メカニズムは単一ではない。これらの好ましくない破壊
を防止する目的で、従来例として、被覆管を内張すする
概念は周知であり、米国特許3502549号、同36
25821号明細書、特開昭51−69792へ同51
−69795号、同51−69796号及び同51−7
1497号公報において、ライナー材とし瓜Mo、 W
、 Nb、 Cr、 N i、 Fe、 Mg、 Cu
、純zr。
Generally, when stress (particularly greater than yield stress) is applied in a corrosive gas atmosphere, the ductility of the material decreases and a brittle fracture phenomenon called stress corrosion cracking occurs. Stress corrosion cracking is influenced by temperature, stress, concentration of corrosive gas, dissolved oxygen, alloy composition, heat treatment, degree of processing, etc., and the mechanism by which it occurs is not unique. In order to prevent such undesirable destruction, the concept of lining the cladding tube is well known and is disclosed in U.S. Pat. Nos. 3,502,549 and 36
Specification No. 25821, JP-A No. 51-69792.
-69795, 51-69796 and 51-7
In Publication No. 1497, the liner material is melon Mo, W
, Nb, Cr, Ni, Fe, Mg, Cu
, pure zr.

A/、、Ni−Cr合金、アルミ化コーデング、珪素化
コーチング等が示されている。
A/, Ni-Cr alloy, aluminized coating, silicided coating, etc. are shown.

しかしながら、以上の従来技術に述べである障壁材とし
てのライナー材のあるものは中性子吸収断面積が大きく
炉の経済性を低下させるなどの欠点がある。また、ライ
ナー材の純度が高い程耐SCC<耐応力腐食割れ)性能
が優れるために高純度のライナー材を使用する必要があ
った。例えば、ライナー材として用いられるジルコニウ
ムは主として四塩化ジルコニウムをマグネシワムで還元
するKroll法で得られる。このジルコニウムはスポ
ンジジルコニウムと呼ばれ、広く利用されている。さら
に高純度が必要な場合には、上記スポンジジルコニウム
を一度よう素と反応させ、よう化ジルコニウムを赤熱し
またタングステン線に触れさせて分解させ、赤熱線を中
心に微結晶を析出させて、クリスタルバージルコニウム
を得る。この場合には、ライナー材の製造工程が増すだ
けでなく、固有の技術的問題及経済的不利を生じる問題
があった。
However, some of the liner materials used as barrier materials mentioned in the above prior art have drawbacks such as a large neutron absorption cross section that reduces the economic efficiency of the reactor. Further, the higher the purity of the liner material, the better the SCC (stress corrosion cracking resistance) performance, so it was necessary to use a liner material of high purity. For example, zirconium used as a liner material is mainly obtained by the Kroll method in which zirconium tetrachloride is reduced with magnesium. This zirconium is called sponge zirconium and is widely used. If even higher purity is required, the above-mentioned sponge zirconium is once reacted with iodine, the zirconium iodide is made red-hot, and it is decomposed by touching it with a tungsten wire, and microcrystals are precipitated around the red-hot wire to crystallize it. Obtain Verzirconium. In this case, not only does the number of manufacturing steps for the liner material increase, but there are also inherent technical problems and economic disadvantages.

このように、上記引用した提案の幾つかは@壁として使
用する物質が核燃料ペレットと両立し難い物質であるか
、被覆管と両立し難い物質である場合があり、上記引用
した提案はいずれも最近問題となっている核燃料と被覆
管との間の局部的な化学的−機械的相互作用に対する根
本的な解決法まで達しているとは云えない。
Thus, in some of the proposals cited above, the material used as the wall may be a material that is incompatible with nuclear fuel pellets or a material that is incompatible with cladding; It cannot be said that a fundamental solution to the local chemical-mechanical interaction between the nuclear fuel and the cladding tube, which has been a problem recently, has been reached.

〔発明の目的〕 本発明は上記の状況に鑑みなされたものであり、耐応力
腐食割れ性能を著しく増大できると共に、経済性、信頼
性を向上できる核燃料要素を提供することを目的とした
ものである。
[Object of the Invention] The present invention was made in view of the above-mentioned circumstances, and its purpose is to provide a nuclear fuel element that can significantly increase stress corrosion cracking resistance and improve economic efficiency and reliability. be.

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

本発明の核燃料要素は、ジルコニウム合金系の材料から
形成された被覆管内に核燃料ペレットが光jσ(され、
該抜屯管の両端開口が端栓を介し密側され、該被覆管の
内表面にジルコニウム材料からなるライナー層が形成さ
れてなり、上記被覆管が、ジルカロイ−2、もしくはジ
ルカロイ−4の材料から構成きれ、上記ライナー層が、
上記ジルコニウム中の炭素含有量が50重量−以下の材
料から形成されると共に、上記被粉管内の少なくとも一
部に内張すされているものである。本発明者らは、ジル
コニウムの不純物中のうち、炭I’s含有楚を低く制限
したライナー層が燃料の相互作用による応力1副賞割れ
に対してすぐれていることを見い出し、ジルコニウム合
金系被覆管内表面にこの低炭素ジルコニウムを内張すし
だものでるる。
In the nuclear fuel element of the present invention, nuclear fuel pellets are exposed to light jσ(,
The openings at both ends of the extraction tube are sealed through end plugs, and a liner layer made of a zirconium material is formed on the inner surface of the cladding tube, and the cladding tube is made of Zircaloy-2 or Zircaloy-4 material. The liner layer is composed of
It is made of a material in which the carbon content in the zirconium is 50% by weight or less, and at least a part of the inside of the powder receiving tube is lined. The present inventors have discovered that a liner layer in which carbon I's content is restricted to a low level among impurities in zirconium is excellent against stress cracking due to fuel interaction, and The surface is lined with this low carbon zirconium.

以下【、原子炉級ジルコニウムの化学組成規格(A8T
M・B−352−79・Grade、R60001) 
 を示す。
The following is the chemical composition standard for reactor grade zirconium (A8T
M・B-352-79・Grade, R60001)
shows.

アルミニクム75!P以下、ホー素o、 s IF以下
、カドミワム0.5−以下、炭素270I!II+以下
、コバルト20騨以下、クロム200p以下、銅50P
以下、鉄150〇−以下、ハフニワム1001]1u以
下、マグネシワム20騨以下、マンガン50PF以下、
モリブデン50騨以下、ニッケル70Pl以下、珪素1
20IF1以下、錫50騨以下、タングステ/100騨
以下、フラン3.5p以下、ニオブ100P以下、チタ
ン50p以下、水素25p以下、窒素80四以下である
Aluminum 75! P or less, horine o, s IF or less, cadmium 0.5- or less, carbon 270I! II+ or less, cobalt 20 or less, chromium 200p or less, copper 50P
Hereinafter, iron 1500 or less, Hafuniwam 1001] 1u or less, Magnesium 20 or less, manganese 50PF or less,
Molybdenum 50 or less, nickel 70Pl or less, silicon 1
20IF1 or less, tin 50p or less, tungsten/100p or less, furan 3.5p or less, niobium 100p or less, titanium 50p or less, hydrogen 25p or less, nitrogen 804 or less.

本発明の核燃料要素のライナー層を形成するジルコニウ
ムは、上記不純物元素の中で、炭素都−についての許容
量270pをさらに低めに限定したものである。炭素は
ジルコニウム中に含まれると、ジルコニウム格子間内の
固容景が極めて小さいのでジルコニウムとの炭化物(Z
rC)を形成する。
Among the impurity elements mentioned above, zirconium forming the liner layer of the nuclear fuel element of the present invention has a lower allowable amount of 270p for carbon atoms. When carbon is included in zirconium, the solid volume within the zirconium interstitial space is extremely small, so it forms a carbide with zirconium (Z
form rC).

そして、ジルコニウム結晶粒界に偏析する。従来までは
、粒界偏析した炭化物による応力腐食割れに対する影響
について余り感心が教われていなかった。しかし、本発
明者らの実験結果によると、炭素は微量の範囲内でも応
力腐食割れ環境下では粒界脆化の誘因となり、ジルコニ
ウムライナー層に微少亀裂を発生させ、本来の目的とす
るライナーの応力腐食割れ防止効果を損うことがわかっ
た。
Then, it segregates at the zirconium grain boundaries. Until now, little attention has been paid to the influence of grain boundary segregated carbides on stress corrosion cracking. However, according to the experimental results of the present inventors, even a small amount of carbon can induce grain boundary embrittlement in a stress corrosion cracking environment, causing microcracks to occur in the zirconium liner layer and preventing the original purpose of the liner from forming. It was found that the effect of preventing stress corrosion cracking was impaired.

即ち、ジルコニウム中の主要な不純物である酸素及び峡
含廂欲の多少より、炭素含有量の方がジルコニウムの応
力腐食割れ感受性に与える影響が犬であることがわかっ
た。以上のことから、ジルコニウムライナー層中の炭素
含有量は、低ければ低い程よ<、50ニー以下が好まし
い。
That is, it has been found that the carbon content has a greater influence on the stress corrosion cracking susceptibility of zirconium than the oxygen content, which is the main impurity in zirconium, and the degree of oxidation. From the above, the lower the carbon content in the zirconium liner layer, the more preferably 50 ni or less.

〔発明の実施例〕[Embodiments of the invention]

以下本発明の核燃料要素を、従来と同部品は同仔号で示
し同部分の構造の説明を省略し第3図ないし第5図によ
り説明する。第3図はジルコニウムライナ−1■I製造
工程説明 に炭素含有量(騨)をとり縦軸に0.02mm2内のク
ランク累積長さとって示した炭素含有イ1iとクラック
との関係説明図、第5図は第4図の実施例及び従来し1
jのジルコニウム中の不純物含有量(評)説明図である
。まず、ジルコニウムライナー材に供するために、スポ
ンジジルコニウム及ヒクリスタルバージルコニウムから
、炭素含有量が50重量「以下の2イ1ノコのロットを
選び出した。また、比較のために、炭素含有」(1が5
0河厨を越える3 <2+lのロットのジルコニウムを
選び出した。これらの使用したロットの炭素含有量及び
他の不純物量を第5図に示す。第5図に示した実施例1
.2及び従来例3〜5の5個のジルコニウムライナー材
料を第3図の工程によりジルコニウムライナー被覆管を
調造した。
Hereinafter, the nuclear fuel element of the present invention will be explained with reference to FIGS. 3 to 5, with the same parts as the conventional ones being designated by the same numbers and explanations of the structures of the same parts being omitted. Fig. 3 is an explanatory diagram of the relationship between carbon content 1i and cracks, where the carbon content is taken to explain the manufacturing process of zirconium liner 1I, and the cumulative length of the crank within 0.02 mm2 is plotted on the vertical axis. Figure 5 shows the embodiment shown in Figure 4 and the conventional one.
It is an explanatory diagram of impurity content (review) in zirconium of j. First, in order to use it as a zirconium liner material, from sponge zirconium and hycrystalline verzirconium, we selected a 2-1 lot with a carbon content of 50 weight or less. is 5
We selected zirconium lots of 3<2+l that exceeded 0. The carbon content and other impurity amounts of these lots used are shown in FIG. Example 1 shown in Figure 5
.. Five zirconium liner materials of Example 2 and Conventional Examples 3 to 5 were used to prepare zirconium liner-clad tubes by the process shown in FIG.

第3図において、純ジルコニウムの原料をステップ11
において溶解してインゴットを形成し、ステップ12に
より中空ビレットに鍛造、成形する。この中空ビレット
は、別途形成された例えばジルカロイ−2のジルコニウ
ム合金の中空ビレット内に挿入され、合体した2個の中
空ビレットはステップ13,で熱管押出されジルコニウ
ムライナー被覆管の内側が純ジルコニウム層、外側がジ
ルコニウム合金層の素管となる。この素管は、ステップ
14の冷間圧延及びステップ15の焼鈍を所定の回数を
繰返えされた後、ステップ16のジルコニウムライナー
被覆管となる。このように5個のジルコニウムライナー
被覆管を製造し、本実施例のジルコニウム原料は、上記
のよ.うに炭素り, IF゛以下のジルコニワムスポン
ジ原料を選定し製造した。なお、溶解及びその他の製造
工程中での炭素の混入は避けた。
In Figure 3, pure zirconium raw material is added to step 11.
The ingot is melted in step 12 and forged and formed into a hollow billet in step 12. This hollow billet is inserted into a separately formed hollow billet of a zirconium alloy such as Zircaloy-2, and the two combined hollow billets are hot tube extruded in step 13 so that the inside of the zirconium liner cladding tube is a layer of pure zirconium. The outside is the raw tube with a zirconium alloy layer. This raw tube undergoes cold rolling in step 14 and annealing in step 15 a predetermined number of times, and then becomes a zirconium liner-clad tube in step 16. Five zirconium liner clad tubes were manufactured in this way, and the zirconium raw material used in this example was as described above. A sea urchin carbonaceous material and a zirconium sponge raw material with an IF or less were selected and manufactured. Note that contamination of carbon during melting and other manufacturing steps was avoided.

そして、炭素含有量を50pp以下にf?IJ限した実
施例1.2及び従来例3〜5を、よう素濃度1m g 
/ cm” 、被覆管温度350Cの雰囲気下で、被覆
管内に高純度アルゴンガスで内圧をかけ、被シ菅に10
%の円周方向塑性ひずみを発生させた。
And reduce the carbon content to less than 50pp? IJ limited Example 1.2 and Conventional Examples 3 to 5 were prepared at an iodine concentration of 1 mg
/ cm", in an atmosphere with a cladding tube temperature of 350C, apply internal pressure to the cladding tube with high-purity argon gas, and apply 10
% of circumferential plastic strain was generated.

そして、このときに各被覆管のライナー層の応力腐食割
れの発生し易さを定量化するために、被覆管の内表面の
所定面積内に発生しているクランクの累積長さを求めた
。この結果を第4図に示す。
At this time, in order to quantify the ease with which stress corrosion cracking occurs in the liner layer of each cladding tube, the cumulative length of cranks occurring within a predetermined area of the inner surface of the cladding tube was determined. The results are shown in FIG.

第4図において明らかな如く、ジルコニウム中の炭素含
有量が減少すると生じるクラックも減少する。さらに、
炭素含有量がsopを越えるとクランク長さは急激に増
加するのに対し、実施例1゜2は、従来例3〜5に比較
しクラックの発生が著しく少なく被覆管の応力腐食割れ
を防止できる。
As is clear in FIG. 4, as the carbon content in zirconium decreases, the cracks that occur also decrease. moreover,
When the carbon content exceeds sop, the crank length increases rapidly, but in Example 1゜2, cracks occur significantly less than in Conventional Examples 3 to 5, and stress corrosion cracking of the cladding tube can be prevented. .

また、ジルコニウム中の炭素含有量を制限するだけで、
耐応力腐食割れ性能を向上できるので、ライナー材料と
して高純度のクリスタルバージルコニクムに限ることな
く、スポンジジルコニウムも利用でき経済性を向上でき
る。
Also, by simply limiting the carbon content in zirconium,
Since the stress corrosion cracking resistance can be improved, the liner material is not limited to high-purity crystal versilconicum, and sponge zirconium can also be used, making it possible to improve economic efficiency.

このように本実施例の核燃料要素は、ジルコニワム合金
被覆管のジルコニワムライナーの炭素含有量を50p以
下にすることにより、耐応力腐食割れ性能を著しく増大
でさ、経済性及び信頼性を向上できる。また、上記実施
例は炭素含有量501−以下のジルコニクムライナーを
全面的に用いた場合について述べたが、特に腐食の烈し
い被検管軸方向の中央部分のみに用いても同様の作用効
果を有する。
As described above, in the nuclear fuel element of this example, by reducing the carbon content of the zirconium liner of the zirconium alloy cladding tube to 50p or less, the stress corrosion cracking resistance can be significantly increased, and the economic efficiency and reliability can be improved. . In addition, although the above example describes the case where a zirconicum liner with a carbon content of 501- or less is used over the entire surface, the same effect can be obtained even if it is used only in the axially central portion of the test tube where corrosion is particularly severe. have

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上記述した如く本発明の核燃料要素は、耐応力腐食割
れ性能を著しく増大できると共に、経済性、信頼性を向
上できる効果を有するものである。
As described above, the nuclear fuel element of the present invention has the effect of significantly increasing stress corrosion cracking resistance and improving economic efficiency and reliability.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

41図は通常の核燃料要素の縦断面図、第2図は第1図
の核燃料要素の起り易い問題点の説明図、第3図は本発
明の核燃料要素の実施例の被覆管製造工程の説明図、第
4図は第3図の工程で製造されたジルコ二りムライナー
の炭素含有量と応力腐食割れクラックとの関係説明図、
第5図は第4図の試料のジルコニウム中の不純物含有量
説明図でおる。 7・・・被覆管、8・・・核燃料ペレット、9a、9b
・・・端栓。
Fig. 41 is a vertical cross-sectional view of a normal nuclear fuel element, Fig. 2 is an explanatory diagram of problems that are likely to occur in the nuclear fuel element of Fig. 1, and Fig. 3 is an explanation of the cladding manufacturing process of the embodiment of the nuclear fuel element of the present invention. Figure 4 is an explanatory diagram of the relationship between the carbon content and stress corrosion cracking of the zirconium liner manufactured by the process shown in Figure 3,
FIG. 5 is an explanatory diagram of the impurity content in zirconium of the sample shown in FIG. 4. 7... Cladding tube, 8... Nuclear fuel pellets, 9a, 9b
...End plug.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1、ジルコニウム合金系の材料から形成された被覆管内
に核燃料ペレットが充填され、該被覆管の両端開口が端
栓を介し密封され、該被覆管の内表面にジルコニウム材
料からなるライナー層が形成されたものにおいて、上記
被覆管が、ジルカロイ−2、もしくはジルカロイ−4の
材料から構成され、上記ライナー層が、上記ジルコニウ
ム中の炭素含有量が50重量ppm以下の材料から形成
されると共に、上記被覆管内の少なくとも一部に内張り
されていることを特徴とする核燃料要素。
1. A cladding tube made of a zirconium alloy material is filled with nuclear fuel pellets, the openings at both ends of the cladding tube are sealed via end plugs, and a liner layer made of a zirconium material is formed on the inner surface of the cladding tube. In the cladding tube, the cladding tube is made of a Zircaloy-2 or Zircaloy-4 material, the liner layer is made of a material in which the carbon content in the zirconium is 50 ppm by weight or less, and the cladding A nuclear fuel element characterized in that at least a portion of the inside of the pipe is lined.
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