高速炉MOX燃料の機構論的統合モデルを用いた燃料挙動の評価,1; O/M再分布の評価

Evaluation of fuel behaviors by using science-based integrated models for MOX properties, 1; Evaluation of O/M redistribution

廣岡 瞬 ; 加藤 正人   ; 渡部 雅  

Hirooka, Shun; Kato, Masato; Watanabe, Masashi

本発表では、MOX燃料の様々な基礎特性について機構論的に整理したモデルを用いて、照射中の酸素/金属比(O/M)再分布を評価した成果について報告する。照射中のMOX燃料には径方向に急峻な温度勾配が付与されるため、これが駆動力となって酸素の拡散が起こり、O/Mが再分布する。酸素の拡散は比較的速く、これまでは径方向の温度分布に対して平衡状態となるO/Mが評価されてきた。しかし、出力上昇中のような照射初期ではO/M再分布は平衡状態に至っていないと考えられ、O/M再分布の経時変化の評価が必要となる。本発表では、酸素拡散係数を用いたO/M再分布の経時変化の評価を報告する。O/M変化に要する時間と温度の関係を評価した結果、2000Kでは1時間以内にO/M変化が完結するが、1000KではO/M変化に1日程度を要することが分かった。ペレット表面付近は照射中1000K程度に冷却されているため、ペレット表面のO/M再分布にはある程度の時間を要することが考えられる。発表では照射中のO/M変化に関して、温度勾配に対して平衡状態のみを評価した場合と、経時変化を評価した場合の比較についても紹介する。

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