Results from recent RIA tests with high burnup fuels

高燃焼度燃料を用いたRIA実験による最新成果

杉山 智之 

Sugiyama, Tomoyuki

NSRRでは軽水炉燃料の反応度事故(RIA)時挙動に関する研究を行っている。本報告では最近実施した3回のNSRR実験の結果を示す。ZIRLO被覆ウラン燃料に対する実験では、燃焼度が79GWd/tと高く、さらに被覆管酸化膜が約70mと厚かったにもかかわらず、燃料が破損に至った時点での燃料エンタルピは約230J/gであり、燃焼度50GWd/tで40m程度の酸化膜を持つ燃料に対して得られた250J/gをわずかに下回る程度だった。この結果は、耐食性が向上した被覆管では破損しきい値に対する安全余裕が増大することを示すと同時に、腐食の進行に伴って破損時燃料エンタルピが低下する割合が徐々に小さくなる傾向を示唆している。

LWR fuel behaviors during a reactivity initiated accident (RIA) are being studied in the NSRR test program. Results from recent three tests are presented. The test with a ZIRLO sheathed UO rod resulted in fuel failure. Despite of high burnup of 79 GWd/t and thick oxide layer of 70m, the enthalpy at failure was approximately 230 J/g, which is slightly lower than 250 J/g obtained for rods with 40m-oxide at 50 GWd/t. The result shows that the cladding with improved corrosion-resistance increases safety margin against fuel failure, and that the decreasing rate of fuel enthalpy at failure becomes low with corrosion increase.