Power ramp tests of MOX fuel rods; HBWR Irradiation with the Instrument Rig, IFA-591

MOX燃料出力急昇試験; IFA-591計装リグを用いたHBWR照射試験

小澤 隆之   ; 安部 智之

Ozawa, Takayuki; Abe, Tomoyuki

新型転換炉(ATR)MOX燃料の過渡時挙動及びMOX燃料要素の破損限界を把握するため、ハルデン炉(HBWR)でIFA-591出力急昇試験を実施した。出力急昇試験に先立ち、ATR原型炉ふげんにおいて燃焼度18.4GWd/tまでベース照射した。ベース照射後及び出力急昇試験前の非破壊試験で、燃料ピン又は燃料集合体の健全性に問題のないことを確認した。マルチステップ試験とシングルステップ試験からなる出力急昇試験に供したすべてのセグメントには被覆管長さもしくは内圧計装が装備されており、最大到達線出力58.368.4kW/mまで破損はなかった。出力急昇試験の主な結果は以下のとおりである。(1)Zry-2被覆管及びZrライナー管でPCMI挙動に違いは観られなかった。(2)被覆管伸び及び内圧の計算結果は計装による炉内測定値より若干低めとなったが、出力保持期間における被覆管伸びの緩和はほぼ一致し、また、炉内測定で観察されたFPガス放出挙動とほぼ一致した傾向を有する計算結果が得られた。(3)最大到達線出力がUO燃料ピンの破損しきい値を超えていたにもかかわらず、出力急昇試験中に燃料破損はみられなかった。(4)マルチランプ試験の各出力レベルにおいて、高温でのMOX燃料のクリープ変形による被覆管リラクゼーションを確認することができた。(5)ランプ試験後の出力低下時に、PCMI拘束の解除に伴うFPガス放出が観察された。(6)FPガス放出しきい線出力の燃焼度依存性が確認された。

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