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Establishment of technical basis to implement accident tolerant fuels and components to existing LWRs

既存軽水炉への事故耐性燃料及び構成部材を導入するための技術基盤整備

山下 真一郎; 永瀬 文久; 倉田 正輝; 加治 芳行

Yamashita, Shinichiro; Nagase, Fumihisa; Kurata, Masaki; Kaji, Yoshiyuki

我が国では、軽水炉の事故耐性を向上させるために、新しい材料及び概念で設計された燃料棒、チャンネルボックス、制御棒を開発してきている。事故耐性燃料や燃料以外の要素部材を効率的かつ適切に導入するためには、基盤となる実用的データを蓄積するだけでなく、技術成熟度を考慮するとともに、知見が不足している部分を認識し、設計・製造のための戦略を構築する必要がある。日本原子力研究開発機構(JAEA)は、経済産業省(METI)の平成27年度委託事業において、前述の技術基盤を整備し、事故耐性燃料やそれ以外の要素部材の既存軽水炉への導入に向けた研究計画案を策定した。技術基盤の整備には、軽水炉におけるジルコニウム合金の商用利用の経験を活かすことが有効である。そのため、JAEAは、本METI事業を、これまでの事故耐性燃料開発に携わってきた国内プラントメーカー,燃料製造メーカー,研究機関,大学等と協力して実施した。本論文では、事故耐性燃料やそれ以外の要素部材の技術基盤整備のために実施した本プロジェクトに関して、主だった結果を報告する。

Fuel rod, channel box, and control rod designed with new materials and concepts have been developed in Japan for increasing accident tolerance of LWRs. In order to efficiently and properly implement the accident tolerant fuels (ATFs) and the other components, it is necessary not only to accumulate fundamental and practical data but also to consider technology readiness, recognize knowledge gaps, and establish strategy for design and fabrication. The Japan Atomic Energy Agency (JAEA) has established the above "technical basis" and drafted a research plan towards implementation of the ATFs and components as a program sponsored and organized by the Ministry of Economy, Trade and Industry (METI). It is useful to take advantage of the experiences in commercial uses of zirconium-base alloys in LWRs and, therefore, JAEA has conducted this METI project in cooperation with power plant providers, fuel venders, research institutes and universities who have been involved in the development of the ATF materials. The present paper describes the main results of the project conducted to establish the technical basis of the ATFs and components.

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