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報告書

「常陽」照射試験サイクル報(第35サイクル)

照射管理課*

JNC-TN9440 2000-008, 79 Pages, 2000/08

JNC-TN9440-2000-008.pdf:2.33MB

本報告書は、第35サイクルの照射試験終了に伴う運転実績、照射実績等の各種データについて関係者への周知、活用を図ることを目的にまとめたものである。第35サイクルの主な照射試験は以下のとおりである。・日仏交換照射(C4F)・太径燃料ピン照射試験(バンドル照射:C6D)・炉心材料照射(CMIR-5-1)・実証炉及び大型炉用構造材料の材料強度基準策定への反映(SMIR)・スペクトル効果及び加速照射効果確認試験(UPR-1-5)・「常陽」サーべイランス照射条件の確認(SVIR)・大学連合からの受託照射(SVIR)また、第35サイクルにおける炉心燃料の最高燃焼度はPFD253の67,600MWd/t(要素平均)である。

論文

Current status of PIE techniques in RFEF

古平 恒夫; 山原 武; 助川 友英; 西野 泰治; 金澤 浩之; 天野 英俊; 仲田 祐仁

HPR-349, 11 Pages, 1998/00

東海研究所の燃料試験施設は、発電炉で使用した照射済燃料集合体の健全性に関する実証試験を行うことを目的として1979年に設立された。近年では、高燃焼度燃料の開発に関する照射後試験を実施しており、ペレット等の熱物性データを取得するため、融点測定装置及びペレット熱拡散率測定装置を整備するとともに比熱測定装置等の新規照射後試験技術開発を継続している。さらにPu添加燃料の研究開発に資するため、$$alpha$$$$gamma$$対応のEPMAを整備するなど軽水炉の高度化研究に対応すべく技術開発を行っており、今回の当該会議において現状を報告する。

報告書

ATR高燃焼度54本クラスタ燃料の流力振動試験

天藤 雅之; 小鷹 幸三

PNC-TN9410 97-013, 111 Pages, 1997/01

PNC-TN9410-97-013.pdf:5.85MB

高燃焼度54本クラスタ燃料集合体の「ふげん」への少数体装荷が計画されており、その設置変更許可中請には炉内滞在中における上記燃料の健全性を確証しなければならない。燃料要素の健全性評価では、燃料被覆管表面のスペーサとの接触部に生じるフレッティング摩耗深さが設計許容値を越えないことを確認することが重要である。フレッティング摩耗の進展特性では、燃料要素の振動(流力振動)特性が重要な因子となることから、上記燃料についても炉心流動条件下での振動特性、特に摩耗進展速度に直接影響する振幅値を正確に把握しておく必要がある。本報告書では、振動計測用燃料要素を組込んだ54本クラスタ燃料集合体をコンポーネント・テストループに装荷し、各種流動条件下で行った振動測定結果を示す。流力振動での周波数特性では、105Hz及び160Hz近傍に卓越した周波数が観察され、フレッティング摩耗解析コード(流力振動計算部)で求めた振動モードおよびその固有振動数と概ね一致した。流力振動振幅は、総流量および蒸気重量率の増加で増大し、その傾向は従来の上記解析コードによる計算結果と一致するが、低流量領域での振幅測定値が計算値に比べ大きく現れた。この差については、解析コード内の振動振幅計算式を改良、すなわちPaidousisの式を主に全流量に依存する成分と主に蒸気重量率に依存する成分に分離し、各々について最適な定数を決めることにより、安全側に縮小できることが確認された。本燃料の流力振動振幅値は、「ふげん」用28本クラスタ燃料、ATR実証炉用36本クラスタ燃料のいずれに対しても増加するが、今回の試験での流動条件範囲では、最大でも2$$mu$$m(実効値)程度の振幅値であった。流動条件と振幅値との関係から、「ふげん」装荷が予定されているチャンネルでの流動条件においては振幅値は1.9$$mu$$mと予想され、コンポーネント・テストループで実施した本燃料集合体の耐久試験条件での振幅値(1.7$$mu$$m)との差も僅かであり、「ふげん」装荷時の振幅値変化が、耐久試験で実測しているフレッティング摩耗進展特性に及ぼす影響は小さいと考えられる。

報告書

修正中性子源増倍法の適用性検討(3)

not registered

PNC-TJ2222 94-001, 264 Pages, 1994/03

PNC-TJ2222-94-001.pdf:9.07MB

高速原型炉もんじゅの炉心性能試験で実施される制御棒等の反応度価値測定の測定精度を向上させるため、修正中性子源増倍法(以下、MSM法)について中性子輸送計算体系・方法の検討、及び補正係数の作成等を行い、その適用性と精度の検討を実施した。本年度は、前年度の課題である輸送計算の計算境界付近での中性子束計算精度の向上を図り、広範囲の反応度について予測精度評価を行った。さらに検出器応答関数の整備を行い、制御棒パターンや中性子源位置による検出器応答の評価を行った。まず、R$$theta$$体系の$$theta$$方向境界付近での中性子束計算精度の問題に関して、360°R$$theta$$体系では、中性子束の収束誤差を0.1%以下にしないと境界付近の中性子束を数十%も過小評価することがあることが判った。次に、炉内・炉外NIS検出器の応答関数を1次元随伴中性子束計算により詳細に求め、燃料末装荷の炉心およ150体装荷炉心での検出器応答の実測値と比較した。炉内NISでは計算値は過大評価、炉外NISでは過小評価となる傾向があるが、炉心の状態が変わってもその検出器間のC/E値の比はほぼ一定であり、燃料未装荷時の検出器応答の実測値と計算値の比から、燃料装荷時の検出器応答も較正できる可能性があることが判った。これ以前の作業までに開発したMSM法の補正係数計算手法を、燃料装荷段階の未臨界炉心に適用し、反応度の予測を試みた。燃料装荷体数が124体までは、検出器間の反応度予測値のばらつきは小さいが、150体の場合には極端にばらつきが大きくなった。これは、補正係数計算に用いている中性子束分布計算方法の中性子倍増の計算精度に起因するもので、臨界に近づき増倍中性子が検出器応答に占める寄与が大きくなった場合は、基準炉心と対象炉心の反応度の比を実際に近く求められるような中性子束分布計算方法を用いなければならないことが判った。最後に、疑似的な3次元体系である2次元RZ計算と2次元XY計算の比較により、制御棒部分挿入状態の中性子束を2次元XYモデルで精度良く計算する方法について検討し、RZ計算で得た制御棒部分挿入時の実効増倍率を良く再現する2次元XY計算での制御棒領域の体積割合を得た。

論文

原子炉材料

武谷 清昭

化学教育, 22(1), p.11 - 15, 1974/01

1.「まえがき」によって原子炉材料という言葉の定義について説明を行ってある。2.「原子炉燃料」においては、研究用原子炉、動力用原子炉の燃料について説明し、その中心点について解説してある。3.「原子炉構成材」においては、炉心周辺の構成材料について、要求される特性とそのポイントについて解説してある。以上3項目に分けて記述してある。

論文

原子炉燃料棒の流体振動に関する理論解析

生田目 健

日本原子力学会誌, 11(7), p.398 - 405, 1969/00

液体金具を冷却材とする高速炉の開発に際して解決しなければならない問題の1つに燃料棒の振動がある。燃料棒の振動は,燃料棒とその軸方向に流れる冷却材によってその流れに直角方向に誘発させられるもので,特に高速炉でこのような燃料棒の振動が問題となるのは,高速炉の燃料棒が他の型式の原子炉の燃料棒に比べて剛性の低いことに由来する。このような燃料棒の振動は,核的にも熱的にも望ましいことでなく,その解明と防止に努力が払われている。

論文

カナダにおける原子炉燃料の開発 By A.J.Mooradian

武谷 清昭*

日本原子力学会誌, 5(6), p.526 - 530, 1963/00

現在Chalk Riverには2基の主な研究用原子炉がある。NRXはその最初のもので、熱出力は40MWである。その後建設されたNRUは炉体の大きさはNRXとあまり変わらないが、熱出力は200MWではるかに高い。さらにNRUは運転中に燃料を交換することができる設備を備えている。

論文

ANLにおける原子炉燃料の開発研究 by J.H.Kittel

城戸 達郎*; 大内 信平*

日本原子力学会誌, 5(8), p.693 - 698, 1963/00

U燃料およびPu燃料の開発について述べる。燃料は金属燃料、セラミックス燃料という分類のほかに、炉型によって分類することもできる。 ANLの炉開発は主として高速炉の開発を行ってきたので、ここでは高速炉の燃料について述べる。 高速炉の燃料としては$$^{2}$$$$^{3}$$$$^{5}$$U合金、Pu合金、炭化物燃料(UC-PuC)、酸化物混合燃料(UO$$_{2}$$-PuO$$_{2}$$)がある。われわれは炭化物燃料が高速炉用として将来性があると考えているからUO$$_{2}$$-PuO$$_{2}$$については研究していない。炭化物燃料は密度が大きく熱伝導度も大きい。 熱中性子炉の燃料としてはU合金、UO$$_{2}$$、UO$$_{2}$$PuO$$_{2}$$があるが、これらについてはわれわれが研究した後を産業界が引き続いて研究しているので、現在ではANLがやる必要はないと考えている。われわれは産業界ではまだ手のつけていないもので、経済的に動力を取り出すには非常に時間がかかり技術的に困難なものとして高速炉用燃料を取り上げたわけである。

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