実用高温ガス炉システムにおける被覆燃料粒子の健全性評価

Evaluation of integrity of coated fuel particles of practical high temperature gas-cooled reactor system

相原 純 ; 植田 祥平   ; 大橋 弘史 ; 橘 幸男 

Aihara, Jun; Ueta, Shohei; Ohashi, Hirofumi; Tachibana, Yukio

原子力機構は電気出力300MW程度である実用高温ガス炉システムであるGas Turbine High Temperature Reactor 300(GTHTR300)の設計を行っていた。GTHTR300の設計においては、安全機能の簡素化等により経済性の点で有利なプラントとすることを目指していた。GTHTR300の燃料粒子の健全性については既に解析的評価が行われているが、その後、公称7%FIMAまでのHTTR用の被覆燃料粒子の先行照射試験により、燃料粒子の破損原因の1つである内圧破損については新たな知見が加わった。そこで、既に発表した方法により、この先行照射試験結果よりGTHTR300の被覆燃料粒子の内圧破損率を外挿評価した。その評価結果、及び、過去に行われた他の原因による被覆燃料粒子の破損についての解析結果を考慮すると、初期破損率がHTTR初装荷燃料と同様である場合、GTHTR300の燃料交換時における炉心体積平均の被覆燃料粒子の破損率は事故時の一般公衆の被ばくの観点から十分に小さいと言える。

Evaluation of integrity of coated fuel particles of GTHTR300 has already been carried out. On the other hand, new knowledge on pressure vessel failure, one of the causes of failure of coated fuel particles under irradiation, was obtained by preliminary irradiation experiment of coated fuel particles for HTTR up to official burnup of 7% FIMA. Then in this report, extrapolative evaluation of volume averaged pressure vessel failure probability was carried out based on method which is already published. Considering evaluated pressure vessel failure probability, in addition to corrosion behavior of SiC layer and fuel kernel migration of GTHTR300 coated fuel particles, already analyzed in past paper, volume averaged failure probability of coated fuel particles of GTHTR300 at refueling is small in view of public dose by accident, if initial failure probabilities of coated fuel particles are same as those of HTTR first loading fuel.