NSRR tests under simulated power oscillation conditions of BWRs

BWRsの出力振動を模擬したNSRR実験

中村 仁一 ; 中村 武彦 ; 笹島 栄夫 ; 鈴木 元衛; 上塚 寛

Nakamura, Jinichi; Nakamura, Takehiko; Sasajima, Hideo; Suzuki, Motoe; Uetsuka, Hiroshi

BWRにおいては、ボイド発生による出力低下とボイドの消滅による出力上昇が繰り返され、原子炉出力が増幅的に振動する出力振動が起こりうる。このBWRの出力振動時の燃料挙動を明らかにするため、2種類の照射済燃料の模擬出力振動試験をNSRRにおいて実施した。一つは、高燃焼度燃料の挙動を明らかにするための高燃焼度BWR燃料(燃焼度56GWd/t)の試験であり、他の一つは、高出力条件下での燃料挙動を明らかにするための20%高濃縮燃料(燃焼度25GWd/t)を用いた実験である。被覆管伸び,燃料スタック伸び,被覆管温度等の燃料挙動データが得られた。DNBは、これらの試験では生じなかった。出力振動中に被覆管伸び,ペレットスタック伸びによりPCMIが観察されたが、被覆管の残留伸びは非常に小さかった。出力振動時の燃料挙動を炉内データ,照射後試験データにより議論し、燃料挙動解析コードFEMAXI-6とFRAP-T6の計算結果を実験結果と比較した。

In BWR, power oscillations can occur due to the void fraction fluctuation. To investigate the fuel behavior during power oscillation of BWRs, two types of irradiated fuel rods were tested under simulated power oscillation conditions in the Nuclear Safety Research Reactor(NSRR). One is high burnup BWR fuel (56GWd/t) test, with 4 power oscillation cycles, to clarify the behavior of high burnup fuel. The second one is high enriched fuel(20%,25GWd/t) test, with 7 power cycles, to perform the test under high power conditions. The fuel behavior data, such as cladding elongation, fuel stack elongation, cladding temperature, etc. were obtained in these tests. The DNB did not occur in these tests. The PCI was observed through cladding elongation and fuel stack elongation during the power oscillations, but the residual strain of cladding was very small. Fuel behavior under simulated power oscillations is discussed based on in-pile data and PIE data and is compared with FEMAXI-6 and FRAP-T6 calculation.