照射済燃料ペレット内FPガス分析技術の開発

Development of fission gas measurement technique in the irradiated fuel pellet

畠山 祐一; 須藤 健次; 金澤 浩之

Hatakeyama, Yuichi; Sudo, Kenji; Kanazawa, Hiroyuki

照射済燃料ペレット内に生成されたKr, Xe等のFPガスは、燃焼度とともに増加し、軽水炉燃料の熱的・機械的特性に大きな影響を与える。このため、軽水炉の高度化計画における燃料の健全性・安全性評価には、FPガス放出に関する基礎的データを蓄積することが重要である。日本原子力研究所・燃料試験施設では、照射済燃料棒のパンクチャー試験により、照射中に燃料棒プレナム部に蓄積したFPガスの測定を実施している。この結果から、FPガスのほとんどは燃料ペレット内に残存しており、より高い燃焼度あるいは事故時に残存しているFPガスが放出されることが予想される。よって照射済燃料からのFPガス放出挙動を調べるため、燃料を段階的に2300Cまで加熱しながら、放出されるFPガスをリアルタイムで測定するアウトガス分析装置(Out Gas Analyzer 以下;OGA)を開発した。

The amount of fission gas (Kr, Xe) in irradiated fuel pellet increases with extending the burn up and that exerts a serious influence upon thermal and mechanical properties of light water reactor fuel. Therefore, the accumulation of the data on the release behavior of fission gas is important in the investigation program of safety and reliability for extended burn up fuel. In the post irradiation examination at the Reactor Fuel Examination Facility in JAERI,the fission gas which released into the plenum region from UO pellet during irradiation has been measured by puncturing test of irradiated fuel rod. The results of puncturing test show the most of fission gas remained in the pellet. It can be seen that the additional release of fission gas might occur under higher burn up and accident conditions. To know the fission gas release behavior from irradiated fuel, the Out Gas analyzer(OGA)which has the performance to heat up the UO pellet stepwise up to 2300C and to measure the released fission gas instantly from the pellet has been developed and installed at RFEF.