高速炉制御棒の長寿命化,1; 高速炉用制御棒の開発と「常陽」での照射試験

The Development of a long life control rod in the fast reactor, 1; Development of the control rod for fast reactor and its irradiation test in Joyo

曽我 知則 ; 山本 雅也; 関根 隆 ; 青山 卓史 

Soga, Tomonori; Yamamoto, Masaya; Sekine, Takashi; Aoyama, Takafumi

高速炉制御棒は、通常ステンレス鋼被覆管内に中性子吸収体の炭化ほう素(BC)ペレットを装填して制御要素とし、これを束ねた構造である。「常陽」制御棒寿命は、BCペレットのリロケーション及びスエリングに起因する吸収材-被覆管の機械的相互作用(ACMI)によって、約4010cap/cmに制限されていた。高速炉制御棒開発の一環として、この問題を解決し、「常陽」制御棒の長寿命化を図るため、シュラウド管を装着したNaボンド型制御棒の開発に取り組んできた。Naボンド型制御棒は、MK-III炉心第1サイクルから使用を開始し、従来の約2.5倍となる燃焼度約10010cap/cmを達成した。

The standard control rod in the fast reactor bundles the control elements which contain boron carbide pellets as neutron absorber in the stainless steel cladding tube. The lifetime of the control rod in the experimental fast reactor Joyo, is limited to approximately 4010/cm by the Absorber Cladding Mechanical Interaction (ACMI) which originates from relocation and swelling of the boron carbide pellets. The sodium bonded control rod, which has a shroud tube, has been developed to attempt a lifetime extension by solving this problem as a part of the development of control rod in the fast reactor. The first sodium bonded control rod has been used since the 1st operation cycle of MK-III core. The maximum burn-up is achieved to 10010/cm which is approximately 2.5 times of the conventional control rods in Joyo.