Development of constitutive models for fast reactor design; Strategy of the study and results in the first half stage

高速炉設計のための構成モデル開発; 研究計画とプロジェクト前半の成果

月森 和之; 岩田 耕司; 川崎 信史 ; 矢田 浩基 ; 笠原 直人

Tsukimori, Kazuyuki; Iwata, Koji; Kawasaki, Nobuchika; Yada, Hiroki; Kasahara, Naoto

日本ではFaCT(Fast reactor Cycle Technology development)と呼ばれる高速増殖炉実用化に向けた研究開発が進められている。研究開発の重要課題のひとつとして、従来設計において原子炉容器内面に取付けられている熱応力緩和を目的としたサーマルライナーの削除による原子炉容器の小型化による経済性の向上が挙げられる。熱応力緩和構造の除去において、最も重要な課題は原子炉起動停止時に上下移動が繰り返されるナトリウム液面近傍の累積非弾性ひずみ量である。本研究の目的は、この種の複雑な非弾性挙動を的確に予測可能な合理的な構成モデルの開発及び、非弾性解析に基づく設計ガイドラインの作成である。本稿では、研究開発の概要と方針、そしてプロジェクト前半の成果を紹介する。

R&D to enable a practical fast breeder reactor plant is proceeding in Japan, which is called "FaCT (Fast reactor Cycle Technology development)". One of the key issues of R&D is to realize a reasonably small reactor vessel by eliminating the thermal liner which is installed inside the vessel in order to reduce thermal loading in the conventional design. Most important concern is the amount of the inelastic strain of the vessel accumulated around the liquid sodium surface which moves up and downward cyclically with start-up and shut-down. The aim of this study is to develop rational constitutive models that enable prediction of this kind of complex inelastic behaviors precisely and to prepare the design guide based on inelastic analysis. In this paper, the framework and strategy of the R&D and the results in the first half stage are introduced.