低減速軽水炉の燃料集合体局所出力分布の限界出力への影響評価

Study on effect of local power distribution of fuel assembly on critical power of Reduced-Moderation Water Reactor (RMWR)

中塚 亨  ; 中野 佳洋 ; 大久保 努

Nakatsuka, Toru; Nakano, Yoshihiro; Okubo, Tsutomu

低減速軽水炉の燃料製造上の負荷低減の可能性を検討する観点から、Puf燃料富化度の種類を減らして外周部に出力ピークを有する燃料集合体の熱的検討を実施した。Puf富化度の種類を減らした燃料集合体核設計より得られた出力ピークを参考として、上下MOX部の最外周燃料棒の出力比を変えた条件でサブチャンネル解析コードNASCAにより限界出力を評価した。その結果、周辺燃料部に出力ピークを有する場合、外周部におけるクオリティの低下が緩和され、燃料集合体の径方向断面内でのサブチャンネル間のクオリティ分布が平坦化される方向に向かうことから、平坦な局所出力分布の燃料集合体と比べて限界出力が向上した。Puf富化度を均一とした燃料の核設計と同程度の出力比を最外周燃料棒に与えた解析を行った結果、出力を平坦化した場合に比べて限界出力が向上した。この結果、燃料のPuf富化度の種類を低減し、燃料集合体周辺部にあえて出力ピークを許容した場合においても、従来の5種類のPuf富化度燃料を装荷する設計と同等の熱的余裕を保持できる見込みが得られた。

The viability of fuel assembly designs of Reduced-Moderation Water Reactor (RMWR) with fewer kinds of plutonium enrichment of MOX fuel which may result in high local peaking factor in peripheral rods were assessed in the present report. Critical powers of 217-rod bundles with peripheral peaks for upper and lower MOX regions of double-flat core of the RMWR were calculated by a subchannel analysis code NASCA. Peripheral peaking with the corresponding local peaking factor for the uniform plutonium enrichment design yields almost the same critical power as for the flat power distribution. Reduction in fuel fabrication burden may be possible by decreasing the number of the kind of plutonium fuel enrichment while maintaining the same thermal-hydraulic margin as the fuel assembly design with five enrichment types of MOX fuels.