| 초록 |
장기 건식저장 중 사용후핵연료 지르코늄 합금 피복관 내 수소화물의 특성은 피복관의 기계적 건전성에 영향을 미치는 주요 요인으로 알려져 있다. 수소화물재배열은 건식저장 초기 약 400 ℃ 고온상태의 피복관이 냉각이 진행됨에 따라 기존 고용체 상태의 수소화물이 재석출되기 시작하여 봉내압에 의한 원환응력이 가해지면서 반경방향으로 재배열되는 현상으로 피복관 취성파괴, 균열 생성 및 전파 등을 야기한다. 본 연구에서는 건식저장 과정 중 피복관 수소화물재배열에 영향을 미치는 인자들을 분석하고 해당 인자에 대한 개별 시험을 수행하여 사용후핵연료 피복관 수소화물특성에 따른 열화거동을 평가하였다. 평가는 평균연소도 52 GWd/tU 이하 경수로 사용후핵연료봉을 대상으로 하였으며 봉 위치별 수소함량 및 산화특성 분석 후 시험 시편을 선정하였다. 각 시편은 수소화물재배열 현상의 영향 인자인 피복관 온도, 원환응력, 다중 싸이클, 냉각속도 등을 변수로 하여 수소화물재배열 처리를 수행한 후 미세조직분석을 통해 반경방향 방사형 수소화물 발생여부, 재배열 특성 등을 관찰하였다. 이후 열화특성을 평가하기 위해 링 압축시험을 수행하였고 offset-strain 결과를 분석하여 영향 인자 및 수소화물특성에 따른 피복관 건전성을 평가하였다. 추가하여 수소화물재배열 처리 이전 피복관의 시험결과와 비교하여 수소화물재배열이 피복관 열화거동에 미치는 영향을 분석하였다. |
