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「もんじゅ」高度化炉心及び実証炉用のBDI挙動評価,1; 太径ピン仕様炉外バンドル圧縮試験計画等

BDI behavior evaluation of an upgraded Monju core and a demonstration core, 1; Plans for the out of pile bundle compressive tests for large diameter pins

市川 正一; 芳賀 広行; 勝山 幸三; 上羽 智之; 前田 宏治; 西野入 賢治

Ichikawa, Shoichi; Haga, Hiroyuki; Katsuyama, Kozo; Uwaba, Tomoyuki; Maeda, Koji; Nishinoiri, Kenji

高速炉の炉心燃料集合体の寿命を制限する要因の一つとして、燃料ピン束(バンドル)とダクト(ラッパ管)との相互作用(BDI: Bundle-Duct Interaction)が挙げられる。著しいBDIが発生した場合、燃料ピンとダクトの間隔が狭くなる結果(冷却材流路断面積の減少)、被覆管表面積の局所的な温度上昇、機械的接触による応力等により、燃料ピンが変形又は破損する可能性がある。このためBDI挙動を精度よく予測する手法の確立が高速増殖炉の実用化に向けての燃料設計課題の一つとして重要視されている。これまでの炉外バンドル圧縮試験では高速増殖原型炉もんじゅの集合体で使用される$$phi$$6.5mm等の中実燃料ペレット用細径ピンを対象としてきた。さらに「もんじゅ」高度化炉心や実証炉心では中空燃料ペレットが装荷された太径ピンの採用が想定されており、従来の細径ピン主体の炉外バンドル圧縮試験結果からは外挿が困難な太径ピンのBDI挙動データを得るため、太径ピン仕様の炉外バンドル圧縮試験は必要である。本報告では、太径ピンを対象とした炉外バンドル圧縮試験計画、試験手順及び詳細について報告する。

The life of FBR (Fast Breeder Reactor) fuel assembly is restricted by BDI (Bundle-Duct Interaction). Therefore, it is very important to carry out the out pile bundle compressive tests which can imitate BDI, in order to evaluate BDI behavior. The target of the conventional BDI behavior was thin pins ($$phi$$ 6.5 mm) for fuel pellets which were used with the assembly of Monju (the Monju prototype fast breeder reactor) etc. Furthermore by an upgraded Monju core and a demonstration core, adoption of thick pins for the holler annular pellets is planned. Therefore, it was necessary to carry out BDI evaluation of a thick pin. Then, the plans for out of pile bundle compressive test for large diameter pins were are reported this time.

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