[3E03-09] 燃料デブリ基礎物性2

[3E06] 福島第一原子力発電所の燃料デブリ分析・廃炉技術に関わる研究・人材育成

(17)損傷力学解析による模擬燃料デブリの圧縮強度の評価

*寺西 正輝¹、桑水流 理¹ (1. 福井大学)

キーワード：燃料デブリ、二酸化ウラン、圧縮強度、空隙、損傷力学モデル、有限要素解析

福島第一原子力発電所の燃料デブリは，被覆管や炉内構造物溶融、凝固したある種の鋳物である．冷却速度の遅い鋳物は，大小様々な凝固欠陥（空隙）を内包し，その機械的性質は欠陥に大きく依存する．安全かつ確実に燃料デブリを取り出すには，燃料デブリの破壊強度を正確に予測することが重要である．本研究では，模擬燃料デブリの圧縮破壊強度に対する空隙率の影響を有限要素解析により検討した．鋳造材の巣を仮想的な燃料デブリの欠陥とみなし，その連続断面画像を用い，空隙率の異なる複数の解析モデルを作成した．二酸化ウランの材料特性を超微小硬度試験の結果から同定した．更に，損傷力学モデルを導入することにより，仮想凝固欠陥モデルに対する圧縮破壊強度を有限要素解析で評価した．