Evaluation of uncertainties in FEMAXI-6 calculations with MOX fuels irradiated in Halden reactor

ハルデン炉で照射されたMOX燃料によるFEMAXI-6の計算誤差の評価

山路 哲史; 鈴木 元衛; 大久保 努

Yamaji, Akifumi; Suzuki, Motoe; Okubo, Tsutomu

軽水炉燃料ふるまい解析コードFEMAXI-6は、プルトニウムの有効利用を図る革新的水冷却炉のようなMOX燃料を利用する次世代軽水炉概念の研究開発の強力なツールとなると考えられている。しかしそのためには、本コードのMOX燃料ふるまい解析の検証が必要である。本研究では、Halden炉で照射されたMOX燃料照射データを用いて、コードの検証を行った。約40GWd/tまでの燃料ふるまいの予測には、ギャップ熱伝達を通じた燃料温度の予測が重要となり、特にFGR,ペレットリロケーション,焼きしまり,スエリングの影響が大きい。FEMAXI-6中のこれらのモデルはUO燃料照射経験に基づいているものの、FGRモデルを除けば、MOX燃料ふるまい解析に適用できることが明らかになった。

FEMAXI-6 is considered to be a powerful tool for developing an advanced LWR concept that utilizes MOX fuel rods, such as FLWR. In order to use this code, verifications with LWR MOX fuel irradiation data is necessary. In this study, the MOX fuel test data obtained from Halden reactor is used to verify FEMAXI-6. Up to about 40 GWd/t, the pellet temperature calculations through the gap conduction calculations are important to predict the fuel rod behavior. Especially, the FGR, pellet relocation, densification, and swelling are influential. These models in FEMAXI-6 have been developed based on UO irradiation experience. However, the results show that these models can also be applied to LWR MOX fuel analysis except the FGR model.