自然対流型キャプセルを模擬した炉外試験装置による熱流動試験

Thermal-hydraulic tests with out-of-pile test facility simulating natural convection capsule

稲葉 良知  ; 坂本 太一; 山浦 高幸 

Inaba, Yoshitomo; Sakamoto, Taichi; Yamaura, Takayuki

材料試験炉(JMTR)において実施する軽水炉燃料の燃料異常過渡試験では、キャプセル型の試験装置(燃料異常過渡試験装置)を用い、試験燃料の出力過渡による健全性を評価する。照射試験に先立ち、燃料異常過渡試験で用いるキャプセルを模擬し、試験燃料棒に替えて電気ヒーターピンを用いた炉外試験装置を設計・製作した。製作した炉外試験装置を用い、照射試験の試験方法策定のために必要な試験を行った。本報告書では、炉外装置の概要,試験計画及び自然対流型キャプセルを模擬した試験について述べた。試験の結果、BWR及びPWRの冷却水圧力条件下で直径9.5mmのヒーターピンを用いても、核沸騰から膜沸騰への遷移を起こすことなく線出力600W/cmが達成可能であることを確認した。

The power transient tests for the fuels of light water reactors are to be carried out in the Japan Materials Testing Reactor (JMTR) using capsule-type test facilities, and the integrity of the fuels is to be investigated by the tests. Prior to the irradiation tests of the fuels, the out-of-pile test facility, which had an electric heater pin instead of a test fuel pin, was designed and fabricated to simulate the capsules used in the power transient tests. Using this facility, necessary tests for the planning of the test methods were carried out. In the present report, the outline of the out-of-pile test facility, the test plan and the tests simulating natural convection capsule were described. As a result of the tests, it was found that the power of the heater pin with a diameter of 9.5 mm can achieve to 600 W/cm without transition from nucleate boiling to film boiling under BWR and PWR coolant pressure conditions.