Study on in-pile performance of silicide fuel under power transient

出力過渡下におけるシリサイド燃料の炉内性能に関する研究

柳澤 和章

Yanagisawa, Kazuaki

未照射シリサイド小型燃料板を用いた出力過渡試験を実施した。試験燃料板の破損しきい値は82から94カロリー/グラム燃料板の間にあることを見いだした。発生した燃料板の貫通割れは急冷時に発生する大きな温度差(94度以上)と極端に短い急冷時間(0.13秒以下)の組合せから生じる熱応力に起因する。さらに、単一燃料板と3枚組燃料板を用い、燃料板表面温度(PCST)をパラメータとした冷却材の流路閉塞(燃料板の曲がり)についても研究した。冷却材の流路閉塞については、安全審査の判断基準温度として228度が採用されているが、この値がJRR-3やJMTR燃料に対して妥当であることを実験的に明らかにした。

Power transient test was conducted on un-irradiated silicide mini-plate fuels. A failure threshold of tested fuel is revealed between 82 and 94 cal per gram fuel plate. Failure mechanism of a through plate cracking is a thermal stress caused by a large temperature drop (T 94C), combined with a rapid quench (0.13s). Additionally, a water channel closure (plate bowing) was studied by triplet and single plate configurations as a function of peak cladding surface temperature (PCST). From this study adaptability of licensing criteria (228C) applied to the water channel closure of Japan Research Reactor-3 (JRR-3) and Japan Materials Testing Reactor (JMTR) silicide fuels are experimentally confirmed.