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Design study and comparative evaluation of JSFR failed fuel detection system

JSFRの破損燃料検出系の設計研究及び比較評価

相澤 康介; 近澤 佳隆; 石川 信行; 久保 重信; 岡崎 仁*; 水戸 誠*; 戸澤 克弘*; 林 真照*

Aizawa, Kosuke; Chikazawa, Yoshitaka; Ishikawa, Nobuyuki; Kubo, Shigenobu; Okazaki, Hitoshi*; Mito, Makoto*; Tozawa, Katsuhiro*; Hayashi, Masateru*

日本において、JSFRの設計研究が進められている。JSFRは2種類の破損燃料検出系を有している。一つは、炉内の燃料破損を検出するFFDである。もう一つは、破損した燃料集合体を位置決めするFFDLである。本研究では、FFDへの要求性能を整理し、それを満足する実証炉用FFD及び実用炉用FFDを設計した。実用炉FFDは、炉上部プレナムのナトリウムをサンプリングするシステムを採用し、炉上部プレナム内の流動解析を実施して性能を確認した。実証炉用FFDは、1次系配管の外側に検出器を設置するシステムを採用し、遮へい解析等を実施して性能を確認した。FFDLについては、既往炉及び過去の研究開発の経験を整理した。セレクタバルブ法FFDLはPhenixとS-Phenixの経験を調査し、タグガス法FFDLはEBR-IIとFFTFの経験を調査した。これらの調査結果をもとに、両システムのJSFRへの適合性を評価した。

A conceptual design study of an advanced sodium-cooled fast reactor JSFR has progressed in the "Fast Reactor Cycle Technology Development (FaCT)" project in Japan. JSFR has two failed fuel detection systems in the core. One is a failed fuel detection (FFD) system which continuously monitors a fission product from failed fuel subassembly. The other is a failed fuel detection and location (FFDL) system which locates when it receives signals from FFD. In this study, requirements to the FFD-DN and the FFD-DN design to meet the requirements were investigated for the commercial and demonstration JSFR. For the FFDL systems, experiences in the previous fast reactors and the research and development of FFDL system for JSFR were investigated. Operation experiences of the Selector-valve FFDL system were accumulated in PFR and Phenix. Tagging-gas system experiences were accumulated in EBR-II and FFTF.

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