Vipac Filling Test by JNC for Pin Fabrication of FUJI Project

FUJIプロジェクトにおけるバイパックピン製造のためのJNCによるバイパック充填試験

重留 義明

Shigetome, Yoshiaki

FUJIプロジェクトにおいて将来の商用FBRシステムにおけるバイパック燃料のポテンシャルを検討するため、MOXバイパック燃料ピンの製造を行う。PSIにおいて製造試験を実施するに先立ち、使用する顆粒の粒径範囲を定めるための予備試験を実施した。また、MOX顆粒を用いた充填試験を実施することなく、MOXバイパック燃料の充填率の予測を行うための手法の検討を行った。試験の結果、粒径範囲は850-25umと定まった。粒度分布は、JNCにおける他のプロジェクトで見いだした6成分の成分比をもとにして、FUJIプロジェクト用に若干修正した。充填時の粒子投入方法について、ピンを加振する方法としない方法で比較を行ったものの、どちらが優れた方法であるかの結論をすることが出来なかった。MOXバイパック粒子の充填率を予測するために、顆粒の円形度が充填率に及ぼす影響を評価したところ、円形度は充填率予測のための有望なパラメータであることがわかった。現時点では、ジルコニア顆粒の円形度のデータのみであるため、本手法の確立のためには他の物質を用いたデータが望まれる。

MOX vipac fuel pins will be fabricated in FUJI project to investigate its potential as a fuel for the future commercialized FBR system. Before the vipac filling test started in PSI, several tests had been conducted to determine the particle size range and preparatory filling tests were performed. In addition, the method to predict the packing fraction was investigated to predict that of the MOX vipac fuel without filling test with MOX particles. As the result of the investigation, the particle size range was specified as 850-25 m. The range was divided into polydisperse six fractions and the mixing ratio was deduced in other project of JNC and slightly adjusted for the FUJI project. Comparison of the particle feeding methods was conducted between the ones with vibration and without vibration, however, it has not been concluded which is better. The effect of particle circularity on the packing fraction was investigated to predict that of MOX. The result shows it would be a promising parameter for evaluation of packing fraction. Since only circularity data of ZrO are available at the moment, data of other material are highly desirable to enhance the validity.