Research on corrosion inhibition of fuel cladding tubes using two-dimensional materials for severe accident avoidance

Research Project

Project/Area Number	24K01407
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Allocation Type	Multi-year Fund
Section	一般
Review Section	Basic Section 31010:Nuclear engineering-related
Research Institution	Japan Atomic Energy Agency
Principal Investigator	吉越章隆国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究所物質科学研究センター, 研究主幹 (00283490)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	小川修一日本大学, 生産工学部, 准教授 (00579203) 山田貴壽国立研究開発法人産業技術総合研究所, 材料・化学領域, 研究チーム長 (30306500) 津田泰孝国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究所物質科学研究センター, 博士研究員 (50869394)
Project Period (FY)	2024-04-01 – 2027-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2024)
Budget Amount *help	¥18,460,000 (Direct Cost: ¥14,200,000、Indirect Cost: ¥4,260,000) Fiscal Year 2026: ¥5,850,000 (Direct Cost: ¥4,500,000、Indirect Cost: ¥1,350,000) Fiscal Year 2025: ¥6,630,000 (Direct Cost: ¥5,100,000、Indirect Cost: ¥1,530,000) Fiscal Year 2024: ¥5,980,000 (Direct Cost: ¥4,600,000、Indirect Cost: ¥1,380,000)
Keywords	腐食抑制 / 二次元材料 / 燃料被覆管 / 放射光分析 / シビアアクシデント回避
Outline of Research at the Start	ベース電源として原子力発電を検討する中で、原子力発電所の重大事故防止は重要である。本研究では、冷却材喪失事故が発生した際に水素ガスを発生させずに水素爆発を抑制する燃料棒被覆管のコーティング技術開発を目標とする。近年、グラフェンやhBNなどの二次元原子層物質による金属材料保護が着目されているので、本研究では核燃料関連材料であるジルコニウム系物質へのグラフェン被覆による水素発生抑制効果の有無を調べる。さらに、グラフェンの(1)原子炉内高温環境における安定性の調査、(2)中性子照射による欠陥生成とその欠陥による水素発生機構の解明と抑制、(3)燃料棒全体に被覆可能な大面積転写技術の検討・検証も目指す。