Development of an integrated computer code system for analyzing irradiation behaviors of a fast reactor fuel

高速炉燃料の照射挙動解析のための統合計算コードシステムの開発

上羽 智之 ; 根本 潤一*; 伊藤 昌弘*; 石谷 行生*; 堂田 哲広  ; 田中 正暁  ; 大塚 智史   

Uwaba, Tomoyuki; Nemoto, Junichi*; Ito, Masahiro*; Ishitani, Ikuo*; Doda, Norihiro; Tanaka, Masaaki; Otsuka, Satoshi

高速炉燃料集合体の冷却材熱流動、燃料ピンの照射挙動、燃料ピン束の照射変形を連成して解析する統合計算コードシステムを開発した。このシステムは複数の計算コードから構成され、各コードが計算に必要とする情報を他のコードの計算結果から得るようになっている。これにより、照射下の燃料集合体における熱,機械,化学的挙動を関連させて解析することができる。本システムの機能確認のテスト解析として、高速炉で照射した混合酸化物燃料ピン束集合体の照射挙動解析を実施した。解析結果は集合体の横断面図、集合体や燃料ピンの3次元イメージモデル上に描画した。更に、解析で得られた燃料ピンの様々な照射挙動について、照射条件の影響を評価した。

Computer codes for irradiation behavior analysis of a fuel pin and a fuel pin bundle and for coolant thermal hydraulics analysis were coupled into an integrated code system. In the system, each code provides data required by other codes and the analyzed results are shared among them. The system allows for the synthesizing of analyses of thermal, chemical and mechanical behaviors in a fuel subassembly under irradiation. A test analysis was made for a fuel subassembly containing a mixed oxide fuel pin bundle irradiated in a fast reactor. The results of the analysis were presented with transverse cross-sectional images of the fuel subassembly and three-dimensional images of a fuel pin and fuel pin bundle models. For detailed evaluation, various irradiation behaviors of all fuel pins in the subassembly were analyzed and correlated with irradiation conditions.