高速増殖原型炉もんじゅの長期保管燃料の経年的影響の考察

Study of ageing effect of long-term storage fuel in prototype fast breeder reactor Monju

加藤 優子; 梅林 栄司; 沖元 豊; 奥田 英一; 高山 宏一; 小澤 隆之   ; 前田 誠一郎 ; 松崎 壮晃; 吉田 英一; 前田 宏治  ; 関根 隆 

Kato, Yuko; Umebayashi, Eiji; Okimoto, Yutaka; Okuda, Eiichi; Takayama, Koichi; Ozawa, Takayuki; Maeda, Seiichiro; Matsuzaki, Masaaki; Yoshida, Eiichi; Maeda, Koji; Sekine, Takashi

「もんじゅ」の運転再開にあたって、今後新たに製造する燃料に加え、平成7年に実施した性能試験で燃焼を経験した燃料及び本格運転以後に使用する予定で保管されている燃料についても利用する計画である。これらの燃料については、製造後、既に10年を越えてナトリウム中(原子炉容器及び炉外燃料貯蔵槽)、あるいは大気中に保管された状態にある。これら燃料の保管中における経年的影響について燃料の機械的な健全性の確保の観点から、技術的検討・評価を行った。具体的には、これら長期保管状態にある燃料集合体について、経年的な影響を放射線による影響,環境による影響,機械的な影響等に着目して、熱,流動,構造強度,材料等の観点から、網羅的に整理して考察した。その結果、長期保管状態にある燃料集合体が有する機械的健全性は損なわれておらず、使用上での要求機能,性能を確保していることが明らかとなった。

In order to resume the System Startup Test (SST) of Monju, replacement fuel have to be loaded in exchange for some of initial fuel now loaded in the core to compensate core reactivity lost by decay of Pu-241 in them. The replacement fuel were being stored either in sodium in an ex-vessel storage tank or in air in a storage rack for about 10 years since their fabrication. The initial fuel were irradiated during the SST which was suspended in the end of 1995 and then stayed being loaded in the sodium-circulated core. As this long-term storage and loading may deteriorate mechanical integrity of the assemblies, a study has been made thoroughly on its thermal-hydraulic, structural and material effects on them that might be caused by irradiation in the core, sodium and mechanical environment. The study has shown that the mechanical integrity of them is well maintained even with this long-term storage and loading.