Evaluation of driver fuel performance in the Joyo Mk-II core

浅賀 健男; 桂川 正巳; 岩永 繁; 野村 茂雄; 柴原 格; 鹿倉 栄

Journal of Nuclear Materials, 204, p.102 - 108, 1993/00

https://doi.org/10.1016/0022-3115(93)90205-D

「常陽」MK-II炉心で認可燃焼度まで照射された燃料を含む炉心燃料集合体の照射後試験を実施し,これらに基づいた燃料集合体,燃料要素の照射性能,設計に対する裕度評価を実施した。燃料集合体の挙動評価では,ラッパ管変形(ふくれ,曲り)やラッパ管と燃料要素束間の相互作用は緩やかなものであり,寿命制限因子とはなっていないことを示すとともに,スエリングとクリ-プによる変形の分離評価等,ラッパ管照射挙動に関する基本的照射特性デ-タを把握した。また燃料要素挙動については設計と関係の深いFCCI挙動,FPガス放出挙動,ピン外径変化挙動に着目した評価から,燃料要素の挙動は設計基準を下回っており,寿命に対して十分な裕度を有していることを示した。以上の評価からMK-V炉心燃料の認可燃焼度までの健全性を確認するとともに,認可燃焼度を現状から伸長する可能性が十分あることを明らかにした。

金-パラジウム二元合金による燃料中心温度測定法開発 常陽特殊燃料集合体開発用炉外試験

湯本 鐐三; 平林 文夫*; 桂川 正巳; 大竹 俊英*

PNC TN841 78-14, 159 Pages, 1978/02

PNC-TN841-78-14.pdf:10.73MB

高速実験炉「常陽」の特性試験のために、燃料中心温度を測定するための、無計装線特殊燃料集合体が開発された。温度計測の原理は、融点の異なる2種の合金が、両者の融点の中間においては、融点の高い金属が、融点が低くて溶融している金属の中に溶け込んで行く過程で、平衡状態図の固-液曲線上に達する現象を利用し、その時の合金成分を測定することによって到達温度を推定しようとするものである。これ等の金属は、融点が適当であり、かつ平衡状態図が単純な、金とパラジウムが選択された。実験は、両金属を電気炉内で各種の時間、各種の温度で加熱後、X線マイクロ・アナライザによって合金成分を測定して行なわれた。そして、加熱温度と平衡状態図と合金成分から得られた温度を比較する校正曲線が求められた。この結果、金とパラジウムを石英キャプセル内に封入して、外乱のない状態で行なった実験では、+-100度Cの範囲内で合致する曲線が得られたが、実際の燃料ペレット内の金属を模擬した,UO/SUB2ペレット内の金属の場合には、各種の要因から、あまり良い精度の答は得られなかった。

DFR-332/5照射後試験結果の解析 No.2ピンの非破壊試験結果の解析

小泉 益通; 古屋 広高; 横内 洋二*; 立花 利道; 梶谷 幹男*; 水田 浩; 大竹 俊英*; 桂川 正巳

PNC TN841 74-25, 145 Pages, 1974/08

PNC-TN841-74-25.pdf:4.56MB

昭和46年2月より47年10月まで,燃焼度,約45,000MWD/Tまで照射したDFR-332/5燃料ピン3本(S121,S122,S123)の非破壊試験結果を解析した。破損したS122燃料ピンの破損原因を中心として,解析を進めた。製造履歴,外国での燃料ピン破損例から検討を始め,PIPER,LIFEコードにより全般的燃料ピン挙動を,MAMUSYコードにより熱水力的解析を,TAC-2D,PLASTICコードにより被覆管局部加熱と応力解析を行なった。この結果,S122燃料ピンの破損は,冷却材中のバブルの被覆管への付着被覆管の局部加熱破損ピン内圧減少ナトリウムの侵入ナトリウムと燃料の反応スウェリング他部の破損の過程を経て,生じたと考えることができた。

Status of Liquid Metal Fast Breeder Reactor Fuel Development in Japan

桂川 正巳; 明比 道夫; 樫原 英千世

International Symposium on Fuel for Liquid Metal, , 

日本における高速炉燃料開発の現状をレビュ-する。軽水炉に優る発電コストを達成するためには,実用炉燃料の燃焼度は,150200MWd/kgに達する必要があるとされている。この目標達成に向けて,これまで「常陽」「もんじゅ」の開発で培ってきた知見,経験を最大限に活用しつつ取り組んでいる。実用炉燃料が高燃焼度を達成するためには,低スエリング,且つ高温強度に優れた被覆管の開発,及燃料の熱的評価精度の向上が必須であり,このため,PNC-DOSを始め数種の炉心材料開発を進める一方,高精度の照射試験を計画している。今後も,燃料製造部門を有する東海事業所と照射センタ-である大洗工学センタ-の連携を密に燃料開発を進めるとともに,国際協力にも従前に増して重点を置きつつ,実用化を目指す所存である。

高速炉システム国際会議(FR'91)

桂川 正巳

核燃料, , 

京都で開かれた標記会議の概要を記述。

Status of RBCB Testing of LMR Oxide Fuel in EBR-2

鵜飼 重治; 野村 茂雄; 鹿倉 栄; 桂川 正巳

Proceedings of International Conference on Fast Reactors and Related Fuel Cycles, , 

EBR-IIにおいて日米共同で実施している破損燃料の継続照射試験(RBCB)で得られた成果の要約を記した。1981年から1986年の間で実施したPhase-I試験では、SUS316とD9被覆管から成る外径5.84mmの酸化物燃料ピンのRBCB試験を実施し、カバーガス信号とDN信号により破損検知とその後の継続運転中の状態診断が十分可能であることが示された。また、通常運転下では一次冷却材の汚染を引きおこすことなく、長期間の破損後継続運転が安全に実施できる可能性が示された。また1987年から1993年までの間で実施しているPhase-II試験では、外径7.5mmの太径ピンのRBCR試験であり、破損ピンのオンライン診断とPTM及び燃料放出の定量化を行うものである。

Reliability of Fast Reactor Mixed-Oxide Fuel During Operational Transients

鹿倉 栄; 桂川 正巳; 鹿倉 栄

Proceedings of International Conference on Fast Reactors and Related Fuel Cycles, , 

日米協同で実施しているEBR-II炉運転時過渡試験(TOP試験)の成果と現状を述べたものである。Phase-I試験では"もんじゅ"用被覆管材を含むSUS316系の被覆管を使ったMOX燃料の過渡過出力試験を実施し、運転過渡時におけるMOX燃料の高い信頼性を実証した。Phase-II試験ではPNC開発の高性能被覆管(PNC1520、PNC-FMS、PNC-ODS)燃料による過渡過出力試験を実施する計画である。