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Post Irradiation Examination for The FUGEN High Burn-up MOX Fuel Assembly (II) Destructive Examination

「ふげん」照射用ガドリニア燃料集合体の照射後試験報告書(II)

生澤 佳久; 菊池 圭一; 小澤 隆之; 中沢 博明; 安部 智之; 磯崎 隆夫*; 長山 政博*

Ikusawa,Yoshihisa; Keiichi, Kikuchi,; Ozawa, Takayuki; Nakazawa, Hiroaki; Abe, Tomoyuki; Isozaki,Takao*; Nagayama, Masahiro*

照射用ガドリニア燃料集合体E09は新型転換原型炉「ふげん」において、1990年6月から平成9年1月まで照射され、燃料集合体平均燃焼度約37.7GWd/tに達した。照射用ガドリニア燃料集合体は、高燃焼度化のために軸方向富化度分布やUO2-Gd2O3燃料要素の配置といった改良を行っている。照射されたE09燃料集合体は「ふげん」の使用済み燃料貯蔵プールにおいて約4年間冷却された後、2001年に日本原子力研究所東海研究所へ輸送された。そして破壊試験の一部(パンクチャ試験、金相試験及び$$alpha$$オートラジオグラフィ)が2003年3月までに終了した。破壊試験は2004年12月までに終了する計画である。本報告書では、2002年度実施した破壊試験結果をまとめると共に、照射挙動について検討・評価を行った結果についてまとめる。照射後試験の結果から,燃料集合体や燃料要素の健全性に問題となるような挙動は認められず,照射中の高燃焼度MOX燃料集合体の健全性について確認した。なお、本照射後試験結果は、軽水炉におけるプルサーマル燃料への活用も期待され、また解体核利用技術開発の一オプションである「CANDUオプション」へも反映する計画である。

The "E09" was irradiated in the FUGEN from February 1990 to January 1997, and its average burn-up reached 37.7GWd/t at the end of irradiation. In order to be irradiated up to high burn-up, this fuel assembly had the design improved by applying the fissile content with axial distribution, four UO$$_{2}$$- Gd$$_{2}$$O$$_{3}$$fuel rods located with MOX fuel rods and so on. The E09 fuel assembly had been cooled in the FUGEN spent fuel pool for four years after irradiation.After that, it was transported to Japan Atomic Energy Research Institute (JAERI) Tokai in 2001.Post Irradiation Examinations (PIE) were started in July 2001 at Reactor Fuel Examination Facility in JAERI, and a part of destructive examinations(Puncture examination, Ceramography, Metallography and alpha-autoradiography) were completed in March 2003. The destructive examinations will be completed by December 2004.In this report, the data obtained from destructive examinations completed in March 2003 were summarized, and the evaluation results of irradiation performance of MOX fuel and cladding were discussed. Consequently, the MOX fuel rod integrity during irradiation was confirmed from the result of the destructive PIE. These results will be used for CANDU-OPTION program, which is one of Russian surplus weapon plutonium disposition programs with AECL in Canada, and available for LWR plutonium recycle program in Japan.

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