高温ガス炉燃料の性能高度化に関する検討

Investigation to enhance performance of HTGR fuel

水田 直紀 ; 植田 祥平   ; 相原 純 ; 柴田 大受 

Mizuta, Naoki; Ueta, Shohei; Aihara, Jun; Shibata, Taiju

原子力機構では、高温ガス炉炉心の運転サイクルの長期化を目指し、燃料コンパクトの高充填率化に関する技術開発を行っている。本研究では、高充填率燃料コンパクトの製作性を確認するため、33%の被覆粒子充填率を目標として燃料コンパクトを製作し、被覆燃料粒子のSiC層破損率、燃料コンパクトの圧縮破壊荷重および燃料コンパクト内の被覆燃料粒子の均一性を測定した。その結果、被覆燃料粒子のSiC層破損率はHTTR初装荷燃料の製造レベルと同程度あるいはそれ以下となり、圧縮破壊荷重はHTTR規格を上回った。また、燃料コンパクト内において被覆燃料粒子が均一に分布していることを確認した。以上の評価結果より、高充填率燃料コンパクトの製作性を確認した。

JAEA has performed the research and development of the high-packing fraction fuel compact to prolong an operation cycles of HTGR. In this study, the fuel compacts were fabricated with CFP packing fraction targeted at 33 percent to confirm the feasibility of fabrication technology of the high-packing fraction fuel compact. SiC layer defective fraction, compressive strength and internal CFP distribution of the compact were evaluated. As a result, the fuel compacts showed as same level of SiC layer defective fraction as that of HTTR first loading fuel, and larger compressive strength than the HTTR fuel criteria. Uniformity of internal CFP distribution of the fuel compact was confirmed by ceramography. By the above results, the feasibility of fabrication technology for the high-packing fraction fuel compact was confirmed.