MOX fuel performance and database development for MOX fuel use in LWRs

MOX燃料挙動とLWR用MOX燃料データベースの構築

小澤 隆之   ; 生澤 佳久   

Ozawa, Takayuki; Ikusawa, Yoshihisa

エネルギー資源の有効利用のため、軽水炉(LWR)の使用済燃料の再処理によって取り出したプルトニウムを再利用しており、このような核燃料サイクルでは、プルトニウムをウラン-プルトニウム混合酸化物として用いている。日本においては、2003年の運転終了までFUGENにおいて772体のMOX燃料集合体が健全に使用され、これは熱炉でのMOX燃料利用実績として世界最多となっている。FUGENで照射したMOX燃料集合体に対して、MOX燃料挙動評価に必要な照射後試験を実施し、有用なデータを得ることができた。また、ノルウェーのハルデン炉(HBWR)において、炉内計装を取り付けたMOX燃料集合体を用いた幾つかの照射試験(定常照射試験,ランプ試験,負荷追従試験)を実施した。このようなFUGEN及びHBWRで得られた経験を、将来のLWRにおけるMOX燃料利用の信頼性向上に資するため、MOX燃料データベースを構築した。

For the effective utilization of the energy resources, preparations are underway to recycle plutonium separated by reprocessing the spent fuels from nuclear power plants into nuclear fuels in Light Water Reactors (LWRs). In this nuclear fuel cycle, plutonium is reused as uranium-plutonium mixed dioxide (MOX). In Japan, a total of 772 MOX fuel assemblies were used in FUGEN without any failure until the end of its operation in March, 2003, the most MOX fuel usage by a thermal reactor in the world. Several post-irradiation examinations necessary to evaluate the MOX fuel performance were carried out for the MOX fuel assembly irradiated in FUGEN, and consequently we could obtain the usable data to evaluate the irradiation behavior of MOX fuels. Furthermore, several MOX fuel assemblies, which were equipped in-pile instruments, used in the irradiation tests, i.e. the regular operation irradiation tests, the ramp tests, and the load-follow tests, in Norway's "Halden" reactor (HBWR). We developed a MOX fuel database to make the most of our experiences with FUGEN and HBWR in helping improve the reliability of future MOX fuel use in LWRs.