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Core modification to improve irradiation efficiency of the experimental fast reactor Joyo

高速実験炉「常陽」の照射能力改善に向けた炉心改造

前田 茂貴; 山本 雅也; 曽我 知則; 関根 隆; 青山 卓史

Maeda, Shigetaka; Yamamoto, Masaya; Soga, Tomonori; Sekine, Takashi; Aoyama, Takafumi

高速実験炉「常陽」では、運転用燃料に比べて核物質量の少ない照射試験用集合体を多く装荷しつつ、運転用燃料の利用効率を向上できるようにするため、炉心燃料の高燃焼度に関する炉心改造を計画している。改善方策として、(1)径方向反射体要素の材質をステンレス鋼からジルコニウム合金に変更することで、中性子反射効率を高め、(2)性能試験及びその後の運用実績に基づき、制御棒価値の設計余裕を合理化することにより制御棒の本数を削減し、炉心の平均燃焼度を増加できることを核計算により確認した。これらの方策により、運転用燃料の利用効率改善と「常陽」の照射能力を向上させることができる。

Core modification was investigated to further increase the core burn-up of the experimental fast reactor Joyo. This modification also enables the core to accommodate more irradiation test subassemblies that have lower fissile material content compared to the driver fuel. The design calculations showed that the replacement of the radial reflector elements made of stainless steel with those made of zirconium of nickel-base ally is effective in improving neutron efficiency. The irradiation tests capacity can be increased by reducing the number of control rods based on the re-evaluation of the design margin in the control rod worth calculation. These modifications will be useful to save driver fuels and to enhance the Joyo's irradiation capability.

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