2021年第5回軽水炉燃料・材料・水化学夏期セミナー若手研究者受賞講演「MOX燃料ペレットの微細組織の非均質性を考慮した核分裂生成物ガス放出モデルの検討」

2021 The 5th Summer Seminar on Nuclear Fuel, Materials and Water Chemistry Award Lecture for Young Scientists "Preliminary study of fission gas release model for MOX fuels with treatment of heterogeneous microstructure"

田崎 雄大 ; 宇田川 豊  ; 天谷 政樹  

Tasaki, Yudai; Udagawa, Yutaka; Amaya, Masaki

混合酸化物(MOX)燃料ペレットは劣化UO粉末とPuO粉末を混合することで製造されるため、製造法によっては、Pu含有率の高い領域(所謂Puスポット)と低い部分(マトリクス)が混在した非均質な微細組織となる。FPガスの生成から放出までの諸過程はこのような非均質性の影響を受けると考えられているが、原子力機構の燃料挙動解析コードFEMAXI-8のFPガス放出(FGR)モデルでは、従来ペレットを均質な系と仮定してモデル化しており、非均質性の効果を評価できなかった。そこで本研究では、Puスポットとマトリクス領域の状態を別個に評価・追跡可能なFGRモデルを検討した。このモデルをFEMAXI-8に導入し、非均質性を有するMOX燃料の照射実験(IFA-626)の解析に適用したところ、FPガス粒界濃度の上昇がPuスポットで先行する効果により、観測されたFGR挙動の再現性が改善することを確認できた。

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