高燃焼度高温ガス炉被覆燃料粒子の破損率評価

Evaluation of failure fraction for high burnup high temperature gas-cooled reactor fuel

澤 和弘*; 長谷田 雅也*; 相原 純 

Sawa, Kazuhiro*; Haseda, Masaya*; Aihara, Jun

高温ガス炉(HTGR)では三重等方性(TRISO)被覆燃料粒子が使用されている。高燃焼度においては、被覆燃料粒子の被覆層中に核分裂により発生したガスによる圧力による応力と熱分解炭素(PyC)層の照射収縮による応力が同時に発生し、破損が起こる可能性がある。被覆燃料粒子の高燃焼度における破損モデルが開発されている。このモデルでは、破損確率はPyC層の照射特性に強く依存する。本稿ではこの破損モデルの概要及び、このモデルを用いて行った燃料照射の評価結果を述べる。

In high temperature gas-cooled reactors (HTGRs), Tri-isotropic (TRISO)-coated fuel particles are employed as fuel. In the high burnup coated fuel particle, stress due to fission gas pressure and irradiation-induced pyrolytic carbon (PyC) shrinkage is introduced into the coating layers and consequently the stress could cause failure of coating layers under high burnup irradiation condition. A failure model has developed to predict failure fraction of TRISO-coated particle under high burnup irradiation. In the model, failure probability is strongly dependent on the irradiation characteristics of PyC. This paper describes the outline of the failure model and evaluation result of high burnup fuel irradiation experiment by the model.