Transient behaviour of 4.8g/cc silicide fuel, 1; Abnormal withdrawal of control rod during a start-up of JMTR

4.8g/ccシリサイド燃料の過渡ふるまい,1; JMTR起動時の制御棒異常引き抜き

柳澤 和章

Yanagisawa, Kazuaki

材料試験炉(JMTR)は、高濃縮から低濃縮炉心(20wt%以下)への変更のためにシリサイド燃料を装荷した。実験では、JMTR炉の起動時に制御棒の異常引抜が発生し毎秒0.35%反応度(k/k)が入ることを想定した。この実験値は、JMTR安全審査に使用したEUREKA2計算コード入力値の約2倍である。実験の結果、試験燃料板(4.8g/ccシリサイド燃料)は137度まで急速加熱された。一般的に焼き割れ破損はクエンチ時間tqが0.13秒以下及びクエンチ温度幅Tが94度以上という条件下で発生するが、供試試料ではクエンチ時間tqが0.11秒と短かったもののクエンチ温度幅が28度と小さく、このため、供試試料には焼き割れメカニズムに基づく破損発生がなかった。制御棒引き抜き事故に対するJMTRの安全余裕が確認された。

The Japan Materials Testing Reactor (JMTR) loaded the 4.8g/cc silicide fuel for the core conversion from the high to the low enrichment ( 20wt%). In the experiment, the reactivity insertion of 0.35% per s, caused by the by the abnormal withdrawal of the control rod at the start up of the JMTR was assumed. The value was about twice the EUREKA2 computer code used for the licensing. As a result, the test specimen (4.8g/cc silicide fuel) had the peak cladding surface temperature of 137 C. The test specimen did not fail by quench mechanism because the time to quench tq was 0.11s and the temperature drop was 28 C. Usually the quench failure occurs at the rapid tq ( 0.13s) and the high temperature drop ( 94 C). The safety margin of the JMTR against the accident induced by the abnormal withdrawal of control rod was assured.