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

沢 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。高燃焼度まで照射された被覆燃料粒子の被覆層には、核分裂ガスによる圧力と熱分解炭素(PyC)の照射収縮による応力が生じ、破損が生じ得る。高燃焼度下でのTRISO被覆燃料粒子の破損割合を予測するための破損モデルが開発されていた。このモデルにおいては、破損確率はPyCの照射特性に強く依存する。本稿は、この破損モデルの概要及び高燃焼度条件における計算結果を述べるものである。

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.