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報告書

燃料被覆管の熱変形挙動評価試験技術の開発(受託研究)

金子 哲治; 塚谷 一郎; 木内 清

JAERI-Tech 2004-035, 18 Pages, 2004/03

JAERI-Tech-2004-035.pdf:0.81MB

低減速軽水炉用燃料は、高転換比と高燃焼度化を同時に達成するために、MOX燃料とUO$$_{2}$$ブランケットの各ペレット燃料域の積層構造を有している。当該燃料棒は、現用ABWR燃料と比較して、長手方向における不均一な線出力密度分布に伴う熱応力が加わることが特徴である。そのためMOX燃料とUO$$_{2}$$ブランケットに起因した異なる温度分布を持った被覆管の局所的変形挙動の評価が最も重要となる。そのような力学的特性評価試験法として、短尺の被覆管試験片を用いて、実用条件で想定される当該燃料棒の一段の積層部における2軸応力下での熱疲労挙動が再現できる力学的特性評価試験装置を設計した。本装置は、温度分布制御用加熱部,軸方向疲労要素負荷用低サイクル疲労制御部及び内圧疲労要素用の内圧負荷部から構成され、局所的な変形挙動が高精度で測定できる。また、本装置により、炉の起動停止や制御等の運転モードが関係した負荷変動,燃料棒の拘束条件,燃焼度に伴うFP内圧変化の試験を行うことが可能である。

論文

Dismantling techniques for reactor steel structures

柳原 敏; 清木 義弘; 中村 寿

Nuclear Technology, 86, p.148 - 158, 1989/08

https://doi.org/10.13182/NT89-A34265
 被引用回数：12 パーセンタイル：77.43(Nuclear Science & Technology)

原子炉の解体にとって、鋼製構造物の水中切断工法は解体作業を効率的かつ安全に実施する上で必要な技術である。そこで、JPDR解体計画において、プラズマアーク切断技術を炉内構造物の解体に、アークソー切断技術を原子炉圧力容器の解体に用いることとし、両技術の開発を行った。本技術開発では、まず、基礎試験を行ない、切断電流、切断速度等が切断性能に及ぼす影響を検討して最適な切断条件を見い出した。さらに、副次生成物の発生量と特性を評価して、水浄化装置の設計に役立てた。以上の基礎試験の結果に基づいて切断システムを作成するとともに、モックアップ試験を行い、開発した切断システムがJPDR解体実地試験に適用出来ることを確認した。

報告書

反応度事故条件下における燃料棒内圧及び伸び測定による破損検出

柳澤 和章; 山崎 利; 間 修三*

JAERI-M 89-055, 19 Pages, 1989/05

JAERI-M-89-055.pdf:0.79MB

原子炉安全性研究炉(NSRR)にて従来使用されて来た燃料棒内圧検出器に改良を加えた。その結果、従来と同一の燃料棒内圧リーク率を保持しながら、燃料組立作業の単純化に成功し、かつその作業量を従来の1/24に短縮することにも成功した。また、改良を行った内圧検出器に差動トランス型軸方向伸び検出器を併用しRIAの様な急激な過渡運転下でもそれらが破損検出器として使用可能かどうかの実験的検証を遂行した。その結果、燃料の破損に伴う燃料棒内の圧力の急激な減少及び破損に伴う軸伸びの急激な減少(ONCHI効果)を同一燃料棒の同一時刻に於いて検出できた。すなわち、本実験の範囲内に於いては、改良を行った内圧検出器及び燃料被覆の軸伸び検出器は燃料破損モニタとしてRIA条件下でも十分に利用可能であることを明らかにした。

報告書

冷却材喪失事故条件下での模擬燃料集合体の破裂試験,2; No.7806試験結果

大友 隆; 橋本 政男; 川崎 了; 古田 照夫; 上塚 寛

JAERI-M 9624, 56 Pages, 1981/08

JAERI-M-9624.pdf:3.66MB

軽水炉の冷却材喪失事故時における炉心の流路閉塞量を定量的に推定するための基礎データを得るために、模擬燃料集合体による水蒸気中膨れ破裂試験No.7806を行なった。この実験は、初期圧力20kg/cm$$^{2}$$・蒸気流量0.4g/cm$$^{2}$$min・昇温速度9 $$^{circ}$$C/秒の条件で行ったものである。その結果、以下の知見が得られた。(1)最高圧力は約28kg/cm$$^{2}$$で、破裂圧力は約26kg/cm$$^{2}$$であった。また、その時の破裂温度は885$$sim$$962 $$^{circ}$$Cと考えられる。(2)34%以上膨れた領域の軸方向長さは、大部分の燃料棒で0$$sim$$40mmの範囲であり他の条件に比べて短かい。(3)集合体全体(7$$times$$7)の流路閉塞量の最大値は36.2%である。しかし、温度分布が比較的均一であると考えられる内部燃料棒(5$$times$$5)に限れば43.4%であった。また、これらの値も他の条件で試験した結果に比べて小さい。

報告書

燃料ペレット焼しまりの燃料棒内圧に及ぼす効果

原山 泰雄; 泉 文男; 山田 礼司; 石橋 明弘*

JAERI-M 6631, 18 Pages, 1976/07

JAERI-M-6631.pdf:0.62MB

軽水炉に使用されるUO$$_{2}$$ペレットは照射によって焼しまり「Densifieation」をおこし、密度が上昇する結果、体積の減少がおこる。このペレットの焼しまりによるプレナム体積の増加が燃料棒内圧に及ぼす効果を試算した。その結果、封入ガスのUO$$_{2}$$ペレットへの拡散による吸収を無視しても、PWR加圧型燃料棒では、プレナム体積の増加が照射初期に燃料棒内圧を低下させる可能性があることが分った。

報告書

燃料棒プレナム内平均温度の考察

原山 泰雄; 泉 文男; 山田 礼司; 鈴木 元衛

JAERI-M 6249, 10 Pages, 1975/09

JAERI-M-6249.pdf:0.44MB

燃料棒内圧を求める場合、燃料棒内のプレナムは内圧に大きな影響を与える。内圧の評価に必要なプレナム内の平均温度を求める新しい方法を提案した。すなわち、プレナム平均温度(Tav)と冷却水温度(Tw)の比は、Tav/Tw=C($$Delta$$Tc/Tw、L/Do)で表すことができる。ここで、Cはプレナムに接するペレット中心温度(Tc)と冷却水温度との温度差($$Delta$$Tc=Tc-Tw)と冷却水温度の比、およびプレナム長(L)と被覆管外径(Do)の比によって定まる定数である。

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