표제지
제출문
중수로 개량 국제공동연구 및 기반기술 개발과제 구성표
요약문
SUMMARY
Contents
목차
제1장 서론 28
1. 연구개발 목표 및 필요성 30
2. 국내외 기술 현황 33
가. CANFLEX-NU 핵연료 제조 기술 33
나. CANFLEX-RU 핵연료 제조 기술 35
3. 참고문헌 37
제2장 순환핵연료 특성 및 관리기술 타당성 예비분석 40
1. 순환우라늄 분말의 변환 최적공정 42
가. IDR 변환공정 42
나. ADU 변환공정 43
다. MDR 변환공정 44
2. 순환우라늄 분말의 조성원소 특성 46
가. 우라늄 동위원소 조성 특성 46
나. 핵분열생성 원소 및 actinides 48
3. 순환우라늄 분말 및 소결체의 방사능 특성 49
가. 순환우라늄 분말의 방사능 특성 49
나. 순환우라늄 소결체의 방사능 특성 53
4. 순환우라늄의 성형성 및 소결성 53
가. ADU 순환우라늄의 성형성 및 소결성 54
나. MDR 순환우라늄의 성형성 및소결성 55
5. 순환우라늄 취급 공정 기술 57
가. 특수공정 시험 57
나. 시험 결과 61
다. 토의 및 결과 요약 64
라. 앞으로의 연구분야 67
6. 순환우라늄 분말 및 소결체 시방 기술 67
가. 순환우라늄 분말 시방 67
나. 순환우라늄 소결체 시방 68
7. 참고문헌 72
제3장 Zircaloy-4 접합용 비정질 용가재 합금 개발 74
1. 서설 76
2. 국내외 기술개발 현황 77
3. 연구개발 수행 내용 및 결과 78
가. 개요 78
나. 문헌 조사 79
다. 실험방법 82
라. 실험결과 및 고찰 86
마. 결과 요약 124
4. 연구개발 목표 달성도 및 대외 기여도 129
가. 연구개발 목표의 달성도 129
나. 대외 기여도 130
5. 연구개발 결과의 활용계획 131
6. 참고문헌 131
제4장 와전류 탐상에 의한 봉단 용접부 비파괴 검사기술 연구 134
1. 서설 136
가. 개요 136
나. 봉단마개 용접부 137
2. 실험 137
가. 시험편 제작 137
나. 실험장치 141
다. 신호 수집 및 주사속도와 와전류 신호의 주파수 응답 141
3. 실험 결과 및 고찰 159
4. 결과 요약 159
5. 참고문헌 160
제5장 연구로 노내조사시험용 핵연료다발의 품질관리 기술 162
1. 서설 164
2. 연구로 노내조사시험용 핵연료다발 제조의 품질관리 기술 164
가. 이산화우라늄 소결체의 밀도 검사 164
나. 이산화우라늄 소결체의 화학성분 분석 165
다. 이산화우라늄 소결체의 미세조직 검사 169
라. 이산화우라늄 소결체 장전길이 검사 170
마. 이산화우라늄 소결체 칫수, 표면상태 및 수소함량 검사 170
3. NRU 조사시험용 CANFLEX Bundle Kit의 품질보증 173
가. 개요 173
나. 품질보증 계획 173
다. 원재료 및 부품 제작 175
라. 피복관 제작 176
4. 결과 요약 177
5. 참고문헌 177
제6장 결론 178
1. 연구결과 요약 180
가. 순환우라늄 특성 및 관리기술 타당성 예비분석 180
나. Zircaloy-4 접합용 비정질 용가재 합금 개발 181
다. 와전류탐상에 의한 봉단 용접부 비파괴 검사 기술 연구 183
라. 연구로 노내조사시험용 핵연료다발의 품질관리 기술 183
2. 연구개발 목표 달성도 183
3. 연구개발 결과의 활용 계획 185
서지정보양식 186
BIBLIOGRAPHIC INFORMATION SHEET 187
Table 2.1. Isotope Contents of the Recycle Uranium... 47
Table 2.2. Measured Radio-activities of 1-year aged Recycled Uranium 52
Table 2.3. Sintering Performance Test on the MDR Recycled Uranium 56
Table 2.4. Characteristics of MDR Uranium Oxide Powders 62
Table 2.5. Characteristics of MDR Uranium Dioxide Pellets 63
Table 2.6. Radiological Characteristics of MDR Uranium Oxides 65
Table 2.7. Impurity Limits of RU Powder 69
Table 2.8. Impurity Limits of RU Pellets 71
Table 3.1. Zr-Be Crystal Structure Data. 84
Table 3.2. JCPDS of α-Zr. 94
Table 3.3. JCPDS of Be₂Zr. 95
Table 3.4. Crystallization temperature Tx (K) and activation enegy... 96
Table 3.5. JCPDS of α'-Zr. 114
Table 5.1. Impurity of Natural UO₂ Pellets 167
Table 5.2. Equivalent Boron Factor(EBF) 168
Table 5.3. Acceptance Criteria for UO₂ Pellet Surface Conditions 172
Figure 2.1. The MDR Kiln 45
Figure 2.2. U-232 Decay and Th-228 Build-up Following Vaporization 50
Figure 3.1. Principle methods of rapid quenching from the melt.... 81
Figure 3.2. Be-Zr phase diagram. 83
Figure 3.3. X-ray diffraction patterns of Zr₁-xBex ribbons prepared... 87
Figure 3.4. TEM diffraction pattern of Zr₀.₇Be₀.₃ ribbon prepared... 88
Figure 3.5. DSC curves of amorphous Zr₁-xBex alloys... 89
Figure 3.6. X-ray diffraction patterns of fully crystallized Zr₁-xBex alloys. 91
Figure 3.7. DSC curves of amorphous Zr₀.₇Be₀.₃ alloys at 20°C/min Heating... 92
Figure 3.8. X-ray diffraction patterns of Zr₀.₇Be₀.₃ alloys.... 93
Figure 3.9. Kissinger plots for the first peak reaction of Zr₁-xBex... 98
Figure 3.10. Kissinger plots for the second peak reaction of Zr₁-xBex... 99
Figure 3.11. TEM diffraction pattern of Zr₀.₇Be₀.₃ alloy after first... 100
Figure 3.12. Optical photographs of the brazed interface between the... 101
Figure 3.13. Cross section SEM photographs of the brazed interface... 105
Figure 3.14. X-ray diffraction patterns of Zr₀.₇-xNbyBe₀.₃ ribbons prepared... 110
Figure 3.15. X-ray diffraction patterns of Zr₀.₇-yTiyBe₀.₃ ribbons prepared... 111
Figure 3.16. DSC curves of amorphous Zr₀.₇-yNbyBe₀.₃ alloys at 20°C/min... 112
Figure 3.17. X-ray diffraction patterns of fully crystallized Zr₀.₇-yNbyBe₀.₃... 113
Figure 3.18. X-ray diffraction patterns of Zr₀.₆₃Nb₀.₀₇Be₀.₃ alloys.... 115
Figure 3.19. Kissinger plots. (a) for the first peak reaction... 116
Figure 3.20. DSC curves of amorphous Zr₀.₇-yTiyBe₀.₃ alloys... 119
Figure 3.21. X-ray diffraction patterns of fully crystallized... 120
Figure 3.22. X-ray diffraction patterns of Zr₀.₇-yTiyBe₀.₃ alloys.... 121
Figure 3.23. Kissinger plots. (a) for the first peak reaction (b) for the second peak reaction... 122
Figure 3.24. Crystallization temperature. (a) for the first peak reaction... 125
Figure 3.25. Activation energy. (a) for the first peak reaction... 127
Figure 4.1. Zr-4 Sheath and Endcap 138
Figure 4.2. Geometry of Endcap/Sheath (a) prior to and... 139
Figure 4.3. Test Specimen 140
Figure 4.4. Block Diagram of the Experimental Arrangement 142
Figure 4.5. ECT Signals at 100 mm/second from Test Specimen... 145
Figure 4.6. ECT Signals at 200 mm/second from Test Specimen... 146
Figure 4.7. Power Spectrum of Figure 4.5(a) 147
Figure 4.8. Power Spectrum of Figure 4.5(b) 148
Figure 4.9. Power Spectrum of Figure 4.6(a) 149
Figure 4.10. Power Spectrum of Figure 4.6(b) 150
Figure 4.11. (a) ECT Signals from 100% Hole at Test Frequency 1 Mhz... 151
Figure 4.11. (b) ECT Signals from 100% Hole at Test Frequency 1 Mhz... 152
Figure 4.12. (a) ECT Signals from 100% Hole at Test Frequency 1 Mhz... 153
Figure 4.12. (b) ECT Signals from 80% Hole at Test Frequency 1 Mhz... 154
Figure 4.13. (a) ECT Signals from 60% Hole at Test Frequency 1 Mhz... 155
Figure 4.13. (b) ECT Signals from 60% Hole at Test Frequency 1 Mhz... 156
Figure 4.14. (a) ECT Signals from 40% Hole at Test Frequency 1 Mhz... 157
Figure 4.14. (b) ECT Signals from 40% Hole at Test Frequency 1 Mhz... 158
Figure 5.1. Process Flow for CANFLEX Kit Manufacturing 174