水炉PWR型燃料棒の炉内バーンアウト破損と取付計装類による破損時の燃料ふるまい解析

IN-CORE BURNOUT FAILURE OF PWR TYPE FUEL ROD AND ITS BEHAVIOURAL ANALYSIS BY USING EQUIPPED INSTRUMENTATIONS

柳澤 和章

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ハルデン炉内に設置したPWRループ内でベース照射中の1717型PWR燃料棒3本がバーンアウトにより破損した。その破損は炉運転中燃料体出力を90KW(20KW/m)から130KW(27KW/m)に増加させた際、ループ冷却材流量弁が開放されず設定流量値3700l/nより32%以上も低い冷却状態が続いた際中に発生した。燃料取付の計装類より得た破損前後の炉内データおよび破損後の炉外外観検査により破損解析を実施した。その結果以下のことが明らかになった。1)バーンアウトは燃料頂部4~7cmの範囲で生じていた。2)破損燃料棒の冷却流量不足中の典型的な冷却条件は圧力15.12MPa、冷却材最高温度346C、流量2716l/nであった。これら条件を用いた熱水力的解析ではこのときの水に蒸気の比は10.5%であった。3)破損燃料棒の内圧は破損時に急激に上昇した。4)燃料が破損したとき、軸方向伸び量の急激な低下があった。非破損の燃料棒ではそれらが観られなかった。

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