Analysis on lift-off experiment in Halden reactor by FEMAXI-6 code

FEMAXI-6コードによるハルデン炉リフトオフ実験の解析

鈴木 元衛; 草ヶ谷 和幸*; 斎藤 裕明*; 更田 豊志

Suzuki, Motoe; Kusagaya, Kazuyuki*; Saito, Hiroaki*; Fuketa, Toyoshi

燃料解析コードFEMAXI-6により、ハルデン炉でのリフトオフ実験を、測定された詳細な試験条件を用いて解析した。燃料棒内部の過圧による被覆管のクリープアウトの影響を分析するために、二種の仮定に基づいて計算した燃料中心温度が実測値と比較した。仮定(1)は、過圧による被覆管のクリープアウト期間中、ペレット-被覆管のボンディング層を通した高い熱伝達が維持される仮定、仮定(2)は、被覆管のクリープアウトによってボンディング層が破壊される仮定である。実測された中心温度上昇は、仮定(1)の計算結果より数十度高いが、この差は仮定(2)に基づく計算結果よりはるかに小さい。したがって、実測された中心温度上昇は、被覆管のクリープアウトにより引き起こされたペレット片の不規則な再リロケーションなどによる実効的熱伝達低下に起因すると考えることが適当である。

Experimental analysis was conducted on the Lift-Off experiment IFA-610.1 in Halden reactor by the FEMAXI-6 code using the detailed measured conditions of test-irradiation. Calculated fuel center temperatures on the two assumptions, i.e., (1) an enhanced thermal conductance across the pellet-clad bonding layer is maintained during the cladding creep-out by over-pressurization, and (2) the bonding layer is broken by the cladding creep-out, were compared with the measured data to analyze the effect of the creep-out by over-pressure inside the test pin. The measured center temperature rise was higher by a few tens of K than the prediction performed on the assumption (1), though this difference was much smaller than the predicted rise on the assumption (2). Therefore, it is appropriate to attribute the measured center temperature rise to the decrease of effective thermal conductance by irregular re-location of pellet fragments, etc. which was caused by cladding creep-out.