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発電所での調査結果[11月7日、18日、12月3日発表済、一部追加] |
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a. |
当該制御棒(22−23)の外観点検の結果、制御棒ブレード4枚のうち1枚で膨らみ状の変形(3箇所)が発生し、燃料集合体と干渉していたことが確認された。
また、変形が生じていたブレード表面の上部に計35箇所の横割れ、縦割れが認められ、部分的に小さな膨れが認められた。なお、ブレード表面にはその他点状、線状模様が確認されたが、詳細な点検の結果、これらは製造過程の表面仕上げ等で発生した微小な傷と考えられた。 |
b. |
また、原子炉内に装荷していた同型の制御棒8体の外観点検の結果、うち1体(30−15)のブレード表面に24箇所の微小な割れが確認された。
なお、過去に使用した類似制御棒10体についても外観点検したが、変形や割れ等は認められなかった。 |
c. |
制御棒と干渉していた燃料集合体2体について外観観察した結果、それぞれチャンネルボックス表面に制御棒との接触痕および微小な凹みが認められたが、燃料シッピング検査(燃料の漏えい検査)の結果、燃料集合体の健全性には問題のないことが確認された。 |
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(2) |
当該制御棒の変形・割れ部の詳細調査結果 |
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干渉していた制御棒(22−23)の膨らみ状の変形部や割れ部等を切断、照射後試験施設に搬出し、詳細調査を実施した結果は以下のとおり。 |
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a. |
制御棒ブレード上部の外側端部の横割れ |
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制御棒上端部から約960mmのブレード外側端部で横割れが認められ、その割れは、端部の溶接部から曲げ加工(かしめ)部にかけて発生しており、外表面から内面まで貫通していた。また破面観察の結果、割れは粒界割れの様相を呈していた。 |
b. |
制御棒ブレード上部(Hf−B4C領域)の割れ |
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制御棒ブレード上部(Hf−B4C領域)の表面に認められた割れは、外表面から内面まで貫通しており、破面は粒界割れであった。また、ブレード内のハフニウム(Hf)はボロンカーバイト(B4C)側で体積膨張し、ブレード内面を押し拡げていた。 |
c. |
膨らみ状の変形 |
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膨らみ状の変形部を調査した結果、中性子吸収材充てん孔の間(リガメント部)が破断しており、その破面は、延性割れの様相を呈していた。また、3箇所の変形部のうち最大に膨れていた箇所については、制御棒内側で開口していたが、開口部の破面についても延性割れの様相を呈していた。
さらに、開口していない2箇所の変形部について、ブレード内部を観察した結果、吸収材充てん孔の入口部でホウ酸とリチウムの化合物が固着しており、充てん孔が閉塞されていることが確認された。 |
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(3) |
制御棒ブレードの製造状況調査 |
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製造過程において、ブレード外側端部の曲げ加工(かしめ)や、吸収材充てん後の端部溶接により生じたブレードの曲がりを矯正加工していることにより、ブレード上端および下端から約600〜1000mmの位置の外側端部に大きな加工歪み(残留応力)が発生する可能性があることが確認された。 |
(4) |
解析・評価結果 |
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制御棒ブレード内に水が浸入した後、充てん孔が閉塞された場合、ボロンカーバイドの中性子吸収によって発生するヘリウム、水とボロンカーバイドとの反応によって生じる水素等によって、充てん孔内圧が上昇し、リガメント部が破断する可能性があると評価された。 |