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Development of a mixed oxide fuel pin performance analysis code "CEDAR"; Models and analyses of fuel pin irradiation behavior

混合酸化物燃料ピン挙動解析コード"CEDAR"の開発; モデルと燃料ピン照射挙動解析

上羽 智之 ; 水野 朋保; 根本 潤一*; 石谷 行生*; 伊藤 昌弘*

Uwaba, Tomoyuki; Mizuno, Tomoyasu; Nemoto, Junichi*; Ishitani, Ikuo*; Ito, Masahiro*

「CEDAR」はFBR用MOX燃料ピンの照射挙動を解析することを目的として開発した解析コードである。本コードは被覆管と燃料内のそれぞれ応力-歪み状態や燃料ペレットと被覆管との機械的相互作用(PCMI)を適切に解析するため、機械計算部にFEMを適用した。更に、燃料ピンの照射挙動を機構論的に解析するため多くの主要な照射挙動モデルを統合した形で導入し、これにより実際の燃料ピン照射挙動を忠実に表現できる。コードの解析機能は、燃料ペレット温度, FPガス放出率, ピン外径変化の解析結果が実測データを適切に再現できることを確認することで検証した。燃料ピンの照射挙動として、Amの再分布、PCMI, JOG形成等の機構について、照射試験燃料ピンの挙動解析を通して解釈した。

A deterministic computer code CEDAR has been developed to analyze irradiation behaviors of a mixed-oxide fuel pellet pin in a FBR. The FEM was incorporated into the mechanical calculation part of the code for properly analyzing stress-strain status in the fuel pellet and cladding, and mechanical interaction between the fuel pellet and cladding. The code features mechanistic analyses of irradiation behaviors of a fuel pin by integrating a lot of models to analyze major irradiation phenomena, thus expressing actual fuel pin irradiation behaviors. Analysis capabilities of the code were validated by calculations of fuel pellet temperatures, fractional fission gas releases of fuel pins and fuel pin cladding diametral strain profiles. The mechanisms of the fuel pin irradiation behaviors such as redistribution of Americium, PCMI and JOG formation were interpreted from the code analyses for the actual irradiation test fuel pins.

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パーセンタイル:60.89

分野:Nuclear Science & Technology

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