[3F05-09] 溶融挙動

[3F06] 過酷事故時の溶融デブリによるコンクリートの熱劣化に関する研究

*晴山 隆仁¹、奈良林 直²、山本 泰功²、千葉 豪²、林 司³、今野 隆博⁴ (1. 北海道大学工学院、2. 北海道大学工学研究院、3. 中国電力、4. 日立GEニュークリア・エナジー)

キーワード：コンクリート、マグネシアカーボン煉瓦、高温、熱劣化、空隙率

福島第一原発の事故では、溶融した燃料が圧力容器を貫通し直下のコンクリート床面に到達したと見られている。本研究では溶融物の崩壊熱によるコンクリートの熱劣化を推定する事を目的とし、加熱したコンクリートに対し各種試験を行った。また炉心を受け止め冷却するコアキャッチャーの小型化を目指し、材料の候補としてマグネシアカーボン煉瓦にも同様の試験を行った。
試験片を1cm角に裁断して空隙率・重量・強度を測定し、目的温度で一時間以上加熱後に再測定し値の変化を観察した。コンクリートに対しては透水試験も行い、未加熱のものと比較した。
結果、コンクリートとマグネシアカーボン煉瓦は共に空隙率の上昇、重量と圧縮強度の減少が見られ、概ね加熱温度に依存した熱劣化を起こした。またコンクリートは透水性が僅かに上昇した。マグネシアカーボン煉瓦は大気雰囲気での長時間加熱により炭素が離脱し、コンクリートよりも顕著な劣化がみられた。