MOX燃料熱伝導率の燃焼効果

Burn-up effect on MOX fuel thermal conductivity

生澤 佳久   ; 森本 恭一 ; 前田 誠一郎 ; 小笠原 誠洋*

Ikusawa, Yoshihisa; Morimoto, Kyoichi; Maeda, Seiichiro; Ogasawara, Masahiro*

酸化物燃料の熱伝導率は、照射挙動評価や設計評価において重要な物性であるが、熱伝導率は燃焼とともに低下する。このような熱伝導率の低下は、UO燃料を中心に評価されているがMOX燃料においては十分な知見が得られていない。プルトニウム富化度2.54.5wt%の未照射及び照射済MOX燃料の熱拡散率を測定し、燃焼による熱伝導率への影響について評価した。熱伝導率は、燃焼とともに低下する傾向にあった。燃焼に伴う熱伝導率の低下は、フォノン伝導モデルにより説明できる。さらに、MOX燃料における燃焼による熱伝導度の低下は、UO燃料と比べ小さい可能性があることがわかった。

Thermal conductivity of oxide fuel is important for fuel design and performance analyses. The thermal conductivity of oxide fuel would decrease with burn-up increase and irradiated UO fuels have been measured in various laboratories. In this study, burn-up effect on MOX fuel thermal conductivity was discussed. The influence of burn-up on the thermal conductivity of irradiated and un-irradiated MOX fuels with plutonium content of 2.54.5 wt% were evaluated by means of the thermal diffusivity measurement. The evaluated thermal conductivities showed the tendency of decrease with burn-up. Such decrease of thermal conductivity with burn-up can be explained in terms of phonon conduction model. In addition, the decrease of MOX fuel thermal conductivity would be smaller than that of UO.