「常陽」MK-III性能試験; 臨界試験(NT-312)、過剰反応度測定(NT-313)、燃焼係数測定(NT-335)

JOYO MK-III Performance Test; Criticality Test, Excess Reactivity Measurement and Burn-up Coefficient Measurement

前田 茂貴   ; 関根 隆 ; 北野 彰洋 ; 長崎 英明*

Maeda, Shigetaka; Sekine, Takashi; Kitano, Akihiro; Nagasaki, Hideaki*

高速実験炉「常陽」MK-Ⅲ炉心は、平成15年7月2日に初臨界を達成した後、段階的に出力を上昇させながら、炉心及びプラントの特性を把握する性能試験を実施した。この性能試験において、臨界試験(NT-312)、過剰反応度測定(NT-313)、燃焼係数測定(NT-335)を実施した結果を報告する。臨界試験(NT-312)では、14時03分に全制御棒を下端から412.8mm(フルストローク650mm)まで引き抜いた状態で初臨界を達成した。また、遮へい集合体の装荷等で核計装の応答が低下していることから、制御棒引抜量と起動系核計装の計数率との関係を求め、MK-Ⅲ性能試験期間中の臨界到達を判断する計数率を210cpsと決定した。過剰反応度測定(NT-313)では、臨界到達時の制御棒位置及び制御棒校正試験で得られた制御棒価値から過剰反応度を測定した。初臨界における250での過剰反応度は2.990.09%k/kk'であった。「常陽」MK-Ⅲ炉心管理コードシステムによる250における過剰反応度解析値は3.13%k/kk' 0.16%k/kk'であり、実測値とほぼ一致することを確認した。また、250における過剰反応度から100での過剰反応度を算出すると3.57%k/kk'となり、核的制限値(4.5%k/kk'以下)を満足していることを確認した。燃焼係数測定(NT-335)は、定格出力連続運転期間中に実施した出力調整時の制御棒操作量から燃焼に伴う過剰反応度の変化を測定し、これと積算熱出力から求めた。燃焼係数の測定結果は-2.1210%k/kk'/MWdであり、MK-Ⅲ炉心管理コードシステムHESTIAによる解析値:-2.1210%k/kk'/MWdとよく一致する結果となった。以上より、MK-Ⅲ炉心が所期の性能を満たすことを確認し、MK-Ⅲ炉心管理コードが十分な精度を有することを確認できた。

The MK-III performance test began in June 2003 to fully characterize the upgraded core and heat transfer system. This paper describes the results of the approach to criticality, excess reactivity evaluation and burn-up coefficient measurement. In the approach to criticality test, the MK-III core achieved the initial criticality at control rod bank position of 412.8 mm on 14:03 July 2nd, 2003. Because the replacement of the outer two rows of reflector subassemblies with shielding subassemblies reduced source range monitor signals by a factor of 3 at the same reactor power, we measured the change of detector response and decide the count rate to define zero power criticality as 2 10 cps. In the excess reactivity evaluation, Based on the measured critical rod bank position and the measured control rod worths, the zero power excess reactivity at 250C was 2.990.10%k/kk'. The prediction by JOYO core management code system HESTIA, which is 3.130.16% k/kk', agree with the measured value well. On the other hand, the measured excess reactivity was within a safety requirement limit. In the burn-up coefficient measurement, the reactivity change against the reactor burn-up. The measurement method was adopted to measure control rod position at rated power operation. Finally, -2.1210 k/kk'/Mwd was obtained as a measured of burn-up coefficient. The calculated value by HESTIA became -2.1210 k/kk'/Mwd and it agree with the measured value well. The measurements are emphasized but comparisons with calculated predictions are included. The design predictions are consistent with the performance test results, and all technical safety specifications are satisfied.