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JRR-4シリサイド燃料炉心の燃料要素冷却水流量の測定

Measurement of coolant flow in fuel elements at the JRR-4 silicide fuel core

山本 和喜 ; 渡辺 終吉; 永冨 英記; 神永 雅紀 ; 舩山 佳郎

Yamamoto, Kazuyoshi; Watanabe, Shukichi; Nagatomi, Hideki; Kaminaga, Masanori; Funayama, Yoshiro

JRR-4は3.5MWのスィミングプール型研究用原子炉であり、濃縮度低減化計画の下で濃縮度90%の燃料を20%の燃料に交換して1998年7月に臨界に到達した。燃料濃縮度低減計画の一環として流路閉塞事象等の安全解析を実施した結果、熱水力的な余裕を持たせる必要があるとの結論を得たため、炉心の冷却水流量を増加させる検討を実施した。炉心流量を増加させる対策としては、炉心部におけるバイパス流を低減すること及び1次冷却水流量を7m$$^{3}$$/minから8m$$^{3}$$/minへ変更することにより燃料要素の流量を増加させた。流速測定用模擬燃料要素による流量測定の結果、燃料板間の流速は設計値の1.44m/sに対し、1.45m/sとの測定結果が得られ、炉心流量に対する全燃料要素の流量の比が0.88となり、安全解析で用いた0.86を超えていることを確認した。これらの炉心流量増加のための対策を述べるとともに、各燃料要素の冷却水流量測定結果について報告する。

JRR-4, a swimming-pool type research reactor with a thermal power of 3.5MW, attained criticality in July 1998, after replacing its 90% enrichment fuel with a 20% enrichment fuel under the Reduced Enrichment Program. As a part of the program, safety analysis on thermo-hydraulics of the reactor core was conducted on cases including single channel blockage accident. With the conclusion that a certain margin on thermo-hydraulics was necessary, investigation and experiments were carried out with an aim to increase the core flow rate. To increase the core flow, it was carried out to reduce the bypass flow in the core and to increase the primary coolant flow rate from 7m$$^{3}$$/min to 8m$$^{3}$$/min. After flow measurements using a mock-up fuel element, flow velocity of the fuel channel was determined as 1.45m/s as opposed to the designed value of 1.44m/s, and the ratio of core flow to total flow was 0.88, exceeding the value 0.86 used for the safety analysis.This report describes the JRR-4 core flow increase plan as well as the results of the channel flow rate measurement

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