[3D06-09] Fundamental Properties of Fuels and FPs

[3D09] Hydrogenation Behavior of Zircaloy and Hafnium during Corrosion

*Kazuhiro Tsuchida¹, Thi Mai Dung Do¹, Kenta Murakami¹, Masahide Suzuki¹, Akihiro Iwase² (1. Nagaoka University of Technology, 2. Osaka Prefecture University)

Keywords:Hafnium, Zirconium alloy, Hydrogenation, Microstructure

燃料被覆管として用いられるZr合金は炉内環境で水素化することが知られている。一方、BWRの制御棒に用いられるHfは、Zrと類似した結晶構造や化学的特性を有するが、炉内環境での水素化に関する知見は十分ではない。本研究では、Hf中の水素化挙動をZr合金と比較して明らかにすることを目的とした。様々な集合組織を有するHf及びZr合金に対し同等の水素化試験を実施し、XRDやナノインデンテーションで分析した。その結果、強制的に水素注入する際はHfとZr合金に有意な違いは見られないが、腐食反応を使って水素を吸蔵させる場合はHfの方が水素化しにくいことが示された。また、断面観察の結果、Hfにおいても底面に近い面を晶癖面として水素化物が形成されることが示唆された。