簡素化ペレット法によるMOX燃料製造技術開発,4; 燃料ペレット製造用圧縮成形金型への原料顆粒均一充填操作の設計

Development of simplified pelletizing process for fast reactor MOX fuels, 4; Design of uniform filling operation of raw granules into a compression mould for the production of fuel pellets

日高 重助*; 槇野 正*; 赤司 雅俊* ; 下坂 厚子*; 白川 善幸*; 鈴木 政浩 ; 石井 克典 ; 瀬川 智臣 ; 加藤 正人   

Hidaka, Jusuke*; Makino, Tadashi*; Akashi, Masatoshi*; Shimosaka, Atsuko*; Shirakawa, Yoshiyuki*; Suzuki, Masahiro; Ishii, Katsunori; Segawa, Tomoomi; Kato, Masato

MOX焼結燃料ペレットの燃焼特性を左右するペレット微構造を形成する最初のプロセスである圧縮成形用金型への顆粒充填操作の最適設計を支援する大規模粒子法シミュレーションを開発した。本シミュレーションを利用して、圧縮成形用金型に均一充填するに最適な顆粒特性、充填操作条件を明らかにした。シミュレーションで得られる充填流動挙動は、いずれの操作条件でも充填実験で高速度カメラにより観察された流動挙動と極めてよく一致し、実規模で、信頼性の高い充填シミュレーションを開発できた。本シミュレーションは、シミュレーションパラメータであるWO顆粒の特性値をMOX燃料物質の特性値に変えることによりMOX燃料ペレット製造プロセスに適用できる。

The large-scale particle method supporting the optimized design of die filling of MOX granule in the first process of the formation of pellet's microstructure influencing MOX fuel pellets characteristics has been developed. The optimized granule characteristics and die filling conditions have been cleared using the simulations. The die filling flow behavior obtained by simulations extremely corresponded with that observed from the high speed camera in the various operation conditions, and the reliable die filling simulations of the full-scale examinations have been developed. This simulation can be applicable the MOX pellet fabrication process by varying the WO granule characteristic parameter to MOX.