Irradiation test of fuel containing minor actinides in the experimental fast reactor JOYO

高速実験炉「常陽」におけるマイナーアクチニド含有燃料の照射試験

曽我 知則 ; 関根 隆 ; Wootan, D. W.; 田中 康介  ; 北村 了一; 青山 卓史 

Soga, Tomonori; Sekine, Takashi; Wootan, D. W.; Tanaka, Kosuke; Kitamura, Ryoichi; Aoyama, Takafumi

原子力機構では、「常陽」を用いたマイナーアクチニド含有混合酸化物燃料の照射試験を進めている。2回の照射試験が、「常陽」MK-III炉心の第3サイクルにおいて実施された。試験用燃料ピンは、Amを含むMOX燃料(Am-MOX)、又はAm及びNpを含むMOX燃料(Np/Am-MOX)を装填した6本である。燃料溶融の有無を確認するため、430W/cmの高線出力密度で10分間保持する最初の試験が2006年5月に実施された。本試験の後、試験用集合体内の1本のAm-MOX燃料ピンと1本のNp/Am-MOX燃料ピンがダミーピンに交換された。残り4本の試験燃料ピンは、2006年8月にMAの再分布挙動を確認するため、「常陽」において24時間再照射された。各試験燃料ピンの線出力密度は、モンテカルロ計算コードMCNPを用いて解析し、その解析値をMK-III炉心で測定されたドシメータの反応率により補正した。これらの試験燃料ピンの燃料溶融の有無,MAの再分布を確認する照射後試験が進行中である。

The MA-containing mixed oxide fuel irradiation program is being conducted using the experimental fast reactor Joyo of the JAEA. Two irradiation tests were conducted in the JOYO MK-III 3rd operational cycle. Six prepared fuel pins included MOX fuel containing Am (Am-MOX) or MOX fuel containing Am and Np (Np/Am-MOX). The first test was conducted with high linear heat rates of approximately 430 W/cm maintained during only 10 minutes in order to confirm whether or not fuel melting occurred. After 10 minutes irradiation in May 2006, an Am-MOX pin and a Np/Am-MOX pin in the test subassembly were replaced with dummy pins. Remaining four fuel pins were re-irradiated in Joyo for 24-hours in August 2006 to obtain MA re-distribution data. Linear heat rates for each pin were calculated using MCNP and then adjusted using reaction rates of neutron dosimeter measured in the MK-III core. Post irradiation examination of these pins to confirm the fuel melting and the re-distribution are underway.