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報告書

燃料挙動解析コードFEMAXI-8の開発; 軽水炉燃料挙動モデルの改良と総合性能の検証

宇田川 豊; 山内 紹裕*; 北野 剛司*; 天谷 政樹

JAEA-Data/Code 2018-016, 79 Pages, 2019/01

JAEA-Data-Code-2018-016.pdf:2.75MB

FEMAXI-8は、軽水炉燃料の通常運転時及び過渡条件下の挙動解析を目的として原子力機構が開発・整備を進めてきたFEMAXI-7(2012年公開)の次期リリースに向けた最新バージョンである。FEMAXI-7は主に実験データ解析や燃料設計等研究/開発ツールとして利用されてきたが、燃料挙動に係る現象解明やモデル開発等の燃料研究分野における適用拡大並びに燃料の安全評価等への活用を念頭に、原子力機構ではその性能向上及び実証を進めた。具体的には新規モデル開発、既存モデルの改良及び拡充、プログラムのデータ/処理構造見直し、旧言語規格からの移植、バグフィックス、照射試験データベース構築等のインフラ整備、体系的な検証解析を通じた問題の発見と修正等を行うとともに、各種照射試験で取得された144ケースの実測データを対象とした総合的な性能評価を実施した。燃料中心温度について概ね相対誤差10%の範囲で実測値を再現する等、解析結果は実測データと妥当な一致を示した。

論文

The Effect of final heat treatment at fabrication on the terminal solid solubility of hydrogen in Zry-4

山内 紹裕*; 天谷 政樹

Proceedings of Annual Topical Meeting on Reactor Fuel Performance (TopFuel 2018) (Internet), 7 Pages, 2018/10

Zry-4被覆管の昇温時の水素固溶限に及ぼす製造時最終熱処理の影響を調べるため、予備水素吸収させた冷間加工、応力除去焼きなまし、再結晶焼鈍しZry-4被覆管を用いたDSC測定を50-600$$^{circ}$$Cの範囲で実施した。得られたDSC曲線及び金相写真から、水素化物の初期状態が水素化物の固溶挙動に影響を与えることが示唆された。本試験で得られたTSSD温度及び水素濃度のアレニウスプロットより、冷間加工材が最大のTSSDを示し、次いで応力除去焼きなまし材、再結晶焼きなまし材の順であることがわかった。本試験の結果は、Zry-4被覆管の製造時最終熱処理に起因する微細組織の違いが水素化物の固溶挙動に影響を及ぼすことを示唆した。

口頭

Hydrogen solubility and heat capacity measurement on cold worked, stress relieved and recrystallized Zry-4 by DSC

山内 紹裕*; 天谷 政樹

no journal, , 

DSCを用いて、冷間加工、応力除去焼きなまし、再結晶焼きなましZry-4の水素固溶限及び比熱を測定した。水素の加熱中の固溶に対応する固溶限は再結晶焼きなまし、応力除去焼きなまし、冷間加工材の順に大きくなった。また、水素化物固溶に伴う吸熱反応により、試料の見かけの比熱が大きくなった。測定結果より、被覆管製造工程における熱処理が水素化物固溶挙動に影響を及ぼすことが示唆された。

口頭

Dissolution and precipitation behaviors of hydrides in cold worked, stress relieved and recrystallized Zry-4

山内 紹裕*; 天谷 政樹

no journal, , 

DSCを用いて、冷間加工、応力除去焼きなまし、再結晶焼きなましZry-4の水素固溶限を測定した。加熱中の水素固溶に対応する固溶限は冷間加工材が最大であり、次いで応力除去焼きなまし材、再結晶焼きなまし材の順であることがわかった。冷却中の水素化物析出に対応する固溶限は各試料間で同等であった。これは、DSC測定中に試料が加熱されたことで、被覆管製造時の格子欠陥が回復したことが原因と考えられる。本試験の結果より、被覆管製造工程における熱処理条件が水素化物の固溶及び析出挙動に影響を及ぼすことが示唆された。

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