「常陽」における燃料破損模擬試験; FEDL炉内試験(III)

Fuel Failure Simulation Test in JOYO; FFDL in-pile test(III)

伊藤 主税   ; 伊東 秀明; 石田 公一; 服部 和裕; 大山 一弘; 助川 一弥*; 村上 隆典; 皆藤 泰昭; 西野 一成; 青山 卓史 ; 干場 英明; 前田 幸基

Ito, Chikara; Ito, Hideaki; Ishida, Koichi; Hatoori, Kazuhiro; Oyama, Kazuhiro; Sukegawa, Kazuya*; Murakami, Takanori; Kaito, Yasuaki; Nishino, Kazunari; Aoyama, Takafumi; Hoshiba, Hideaki; Maeda, Yukimoto

高速実験炉「常陽」では、国の安全研究の一つである「燃料破損時の運転手法最適化に関する研究」の一環として、炉内で放出された核分裂生成物の挙動と燃料破損検出設備(FFD)及びシッピング法破損燃料位置検出設備(FFDL)の検出性能の評価を実施している。本研究では、MK-Ⅱ炉心において、試験用燃料要素の被覆管のガスプレナム部にスリットを設けてこれを照射する試験(昭和60年4月、FFDL炉内試験(I))、試験用燃料要素の被覆管の燃料カラム部にスリットを設けて照射する試験(平成4年11月、FFDL炉内試験(Ⅱ))を実施した。「常陽」は、MK-Ⅲ炉心への改造を完了し、平成16年度よりMK-Ⅲ炉心での本格運転を開始した。MK-Ⅲ炉心では、炉心構成等の変更に伴いFPのプラント系統内での振舞いが変化し、FFD設備やFFDL設備の感度・応答に影響を及ぼすことが考えられる。そのため、MK-Ⅲ炉心における燃料破損時のFPの振る舞いやFFD及びFFDL設備の性能を確認しておく必要がある。さらには、前回のFFDL炉内試験(Ⅱ)を実施してから約12年が経過しており、万一の燃料破損や、将来計画しているRTCB試験(燃料被覆管が破損に至るまで照射を継続する試験)に備え、MK-Ⅲ炉心運転時における燃料破損時のプラント運転手順を検証するとともに、対応能力の向上を図ることが重要である。そこで、平成16年11月11日から11月29日までの期間において、FFDL炉内試験(Ⅲ)を実施した。本試験では、MK-Ⅲ炉心において、燃料被覆管に人工欠陥を設けた試験用燃料要素を炉心中心に装荷して照射し、燃料破損を検知してから原子炉を停止して燃料を取り出すまでの一連のプラント操作を行い、燃料破損発生時における高速炉の運転手法を検証した。また、本試験において、運転・操作手順の改善や設備の改造・整備等の改善事項も摘出できた。今後は、これらの対応を図り、MK-Ⅲ炉心運転に備えるとともに、本試験結果を、将来のFBRの安全性の向上に反映させていく。

At experimental fast reactor JOYO, appraisal of detection efficiency of behavior and FFD and FFDL of the fission product which is discharged inside the furnace as one of safety research of the country, is carried out. In MK-II core, the slit in the gas plenum part of the test sub-assembly, the test which irradiates this(1985 April, FFDL in-pile test(I)), providing the slit in the fuel column part of the test sub-assembly, the test which it irradiates(1992 November, FFDL in-pile test(II)) were carried out.MK-III reactor core replacement was completed and started in 2004. That the behavior in the system of FP with the reactor core replacement and so on changes in the MK-III reactor core and to have an influence on the sensitivity and the replying of FFD and FFDL are thought of. Therefore, behavior of FP in the fuel failure in the MK-III reactor core, the performance of FFD and FFDL must be confirmed beforehand. Moreover, to prepare for the fuel failure and the RTCB test which is doing a future plan, and to confirm a plant operation procedure in the fuel failure in MK-III reactor core operation and to attempt for the correspondency to improve are important.Therefore, in the period from 2004 November 11th to November 29th, it carried out the FFDL in-pile(III). It did a series of plant operation to stop a nuclear reactor after loading a reactor core center with the fuel element for the test which provided an artificial slit for the fuel cladding in the MK-III reactor core and irradiating it and detecting fuel damaging and to take out fuel. And it confirmed the operation procedure of the fast reactor in the fuel failure.Also, the improvement items such as the improvement of the operation and the procedure and the remodeling and the service of the facilities could be picked up. In the future, it attempts these compatible, and it prepares for the MK-III reactor core operation and it incorporates a final examination result by the improvement of the safety of FBR.