Am含有MOX燃料高線出力試験(B14照射試験),3; 照射試験・照射条件評価

High linear power irradiation test with Am-MOX fuels, 3; Irradiation test in Joyo and linear heat rate evaluation

前田 茂貴   ; 曽我 知則 ; 板垣 亘  ; 関根 隆 ; 青山 卓史 

Maeda, Shigetaka; Soga, Tomonori; Itagaki, Wataru; Sekine, Takashi; Aoyama, Takafumi

高速実験炉「常陽」では、高速炉用MA含有MOX燃料開発の一環としてAm含有低密度MOX燃料の高線出力試験を実施した。本報告は、シリーズ発表の1つとして高速実験炉「常陽」での照射試験及び照射条件評価について報告する。照射試験は、プレコンディショニング終了直後の過出力を模擬する出力上昇パターンで実施した。運転訓練シミュレータによる運転手順の確認に加え、炉心特性が類似している試験直前の運転サイクルにおける出力上昇予備試験により、核計装検出器の応答を実験的に把握して本試験を実施した。原子炉出力は、原子炉容器外に設置されている核計装検出器でモニタリングし、その指示値を102MWtにおいて原子炉熱出力に合うように校正した。最大原子炉熱出力は計画125MWtに対して124.8MWtを達成し、計画どおりの照射を行うことができた。照射条件評価では、モンテカルロ計算コードMCNPを用いて燃料ペレットまで詳細に模擬した解析を行い、試験燃料ピンの線出力を求めた。MCNPの計算値を、照射後試験のNd法による燃焼率測定値で補正(C/E=約0.98)し、各要素の最大線出力密度463-476W/cmを得た。

High linear power irradiation test and post irradiation experiment is carried out using low-density MOX fuel which contains Am in experimental fast reactor Joyo in order to confirm thermal performance of the fuel for fast reactor which contains minor actinides such as americium. Irradiation test and irradiation condition evaluation are reported. In the irradiation test, Maximum reactor thermal output 124.8MWt was achieved by the rise to power pattern for simulating over power right after the preconditioning. As an irradiation condition evaluation, the analysis simulated in detail to the structure of the fuel pellet using Monte Carlo calculation code MCNP was carried out, and line heat rate of the test fuel pin was obtained. Largest line output of the each element which evaluated the calculated value of MCNP by correcting (about C/E=0.98) at combustion rate measured value by the Nd method of post irradiation experiment, was 463-476W/cm at 124.8MWt.