燃料破損時の運転手法最適化に関する研究 -炉内カバーガス中の希ガスFP回収試験-

Study on optimization of FFD/FFDL system and RTCB plant operation; Thechnique of collecting fission gas using the cover gas cleanup system in JOYOs

住野 公造 ; 青山 卓史 ; 長井 秋則

Sumino, Kozo; Aoyama, Takafumi; Nagai, Akinori

燃料破損時や限界照射試験(RTCB試験)時には,炉内カバーガス中にXe,Kr等の希ガスFPが放出され、放射能濃度が上昇する。これによる被ばくを低減するとともに,既存の廃ガス処理系へ放出される希ガスFP量を低減するためには,カバーガス中の放射能濃度を速やかに下げる必要がある。本研究では,活性炭吸着床の深冷吸着法を用いた「常陽」カバーガス浄化設備(CGCS)の希ガスFP回収効率を確認するため,燃料カラム部破損模擬試験時において破損燃料から放出され,炉内カバーガス中に移行した希ガスFPならびに原子炉停止中に非放射性の希ガスを用いて性能確認試験を行った。その結果、CGCSの希ガスのワンスルー回収効率は,Xe,Krそれぞれについて約90%および約80%以上であり,燃料破損時には現状の運転方法で90%以上のカバーガス中の希ガスFPを速やかに回収できることがわかった。

The cover gas radioactivity in the reactor vessel increases when a fuel pin failure occurs or RTCB (Run to Cladding Breach) testing is performed. The activity must be reduced to minimize the personnel exposure and to maintain the reserve capacity of the waste gas system in which the residual fission gas is stored. The CGCS (Cover Gas Cleanup System) was installed in the JOYO primary cover gas system to collect and remove the fission gas. The cryogenic charcoal bed cooled by the liquid nitrogen selectively adsorbs the krypton and xenon due to the adsorption ratio difference. The collection ratio for xenon and krypton was measured using fission gas in the fuel failure simulation test and a standard helium diluted non-radioactive gas. As a result, the collection ratio was confirmed to be more than 90% for xenon and more than 80% for krypton by six hours operation of CGCS. It was confirmed that the CGCS has a capability to remove the fission gas effectively.