FLWRのMOX燃料ふるまい予測のためのFEMAXI-6コードの検証

FEMAXI-6 code verifications for predicting FLWR MOX fuel rod behaviors

山路 哲史; 鈴木 元衛; 大久保 努

Yamaji, Akifumi; Suzuki, Motoe; Okubo, Tsutomu

本研究では、FEMAXI-6コードの軽水炉MOX燃料ふるまい予測に伴う不確実性と特に重要となるパラメータを明らかにした。検証には、ハルデン炉の照射データ(IFA-597.4 rod-10, rod-11, and IFA-514 rod-1)を用いた。取出燃焼度は最大で約40GWd/tMOX(IFA-514 rod-1)であった。検証の結果、FPガス放出率の予測誤差が特に大きく、そのほかにペレットのリロケーションモデル,焼きしまりスエリングモデルの影響が大きく、これらが燃料中心温度の予測結果に及ぼす影響が定量的に明らかになった。FEMAXI-6中のFPガス放出モデルは一般的なUO燃料の照射経験から構築され、パラメータが経験的に最適化されている。MOX燃料からのFPガス放出メカニズムはUO燃料のそれと基本的には同様と考えられるが、MOX燃料についてこれらのパラメータの最適化を検討する必要がある。そのためには、多くの照射データが必要となるが、その際、急激な変動を繰り返す出力履歴で照射された場合は、ペレットのリロケーション変化が大きな影響因子と考えられ、それを考慮する必要がある。

This study has evaluated uncertainties in FEMAXI-6 calculations and clarified key models and parameters for predicting LWR MOX fuel rod behavior. Irradiation data obtained from the Halden reactor experiments (IFA-597.4 rod-10, rod-11, and IFA-514 rod-1) were used. The maximum discharge burnup was about 40 GWd/tMOX (IFA-514 rod-1). The results showed that uncertainties in fission gas release calculations were particularly high, and contributions of pellet relocation, densification and swelling models on pellet temperature were also evaluated. The basic fission gas release mechanism of MOX fuels should be the same as that of UO fuels, but the parameters in the model need to be revised for MOX fuels. More experimental data are needed. However, frequent reactor shutdowns and restarts may cause pellet relocation changes which need to be considered in the evaluations.