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森井 正*; 清野 俊*; 斉藤 好彦*; 千歳 敬子*
PNC TJ9214 89-002, 193 Pages, 1989/03
高速炉用燃料の高性能化、炉心設計の高度化を目的として、高速実験炉「常陽」による燃料性能実証試験の計画(試験用要素に封入されている試料の中心部を溶融させ、高速炉用燃料の高線出力密度化のためのデータを得る高線出力試験及び試験用要素の被覆管が開孔するまで照射し、高速炉用燃料の長寿命化のためのデータを得る高燃焼度試験)が動燃殿により進められている。本研究では時に高線出力試験の変更申請に必要な解析として以下の実験を実施した。(1)高線出力試験時の試験ピンの温度設計条件及び被覆管の歪みを算出した。(2)高線出力試験時の溶融試料挙動に関する安全上の問題に関して、先ず溶融試料がペレット外にはみ出して被覆管内面に接触しても、被覆管は健全であることを確認した。次に試料の熱膨張による被覆管歪は、溶融試料の軸方向移動を考慮すると30%溶融時においても約0.6%であり、被覆管の破断歪みである約3%以下であることを確認した。(3)高線出力試験時の「流量誤設定事故」に関して誤設定した流量をパラメータにして解析を行い、いくつかの判断基準を満足する条件を求めた。
館野 徹*; 多田 尚子*; 千歳 敬子*; 森井 正*; 清野 俊*
PNC TJ9214 89-001, 159 Pages, 1989/03
高速炉燃料の高性能化、炉心設計の高度化を目的として、高速実験炉「常陽」による燃料性能実証試験の計画(試験用要素に封入されている試料の中心部を溶融させ、高速炉用燃料の高線出力密度化のためのデータを得る高線出力試験及び試験用要素の被覆管が開孔するまで照射し、高速炉用燃料の長寿命化のためのデータを得る高燃焼度試験)が動燃側により進められている。本研究では、最初に高燃焼度試験の変更申請に必要な事故解析として試験ピンの開孔に「運転時の異常な過渡変化」6事象並びに「事故」8事象をそれぞれ重合わせた時の隣接予備試験用要素FPガスブランケチィング解析を実施し、試料最高温度及び被覆管肉厚中心最高温度は、それぞれ健全性判断準である2360
、890を下回っていることを確認した。さらに、試料片が集合体流路に放出され局所的に閉塞した時の安全評価を実施した。次に、現申請書添付試料十に記載の「事故」について、被ばく線量の評価を実施し、被ばく線量は十分小さい値に修まっていることを確認した。
工藤 文夫*; 佐藤 保廣*; 久我 正二*; 大木 義久*
PNC TJ9214 88-007, 119 Pages, 1988/12
「常陽」高性能炉心の成立性の検討の一環として、連結管およびエントランスノズルのオリフィス孔による流量調節機構の流動特性を把握するとともにキャビテーション発生の有無について観察を行った。キャビテーションの発生は、永久構造物となる連結管において重要である。従って、主に連結管オリフイス孔からのキャビテーション(付着形)の有無に着目して観察を行った。付着形キャビテーションの発生は、第5列炉心領域において認められた。このキャビテーションに対する抑制対策としてエントランスノズル2段目のオリフイス孔を大きくしたエントランスノズルについて試験を行った。その結果、連結管からのキャビテーションの発生は観察されなくなった。これから、設計上最も厳しい第5列炉心領域の連結管のキャビテーション対策の見通しを得ることができた。
小山 和也*; 森井 正*; 清野 俊*; 館野 徹*; 黒木 修二*; 坂田 薫*; 金城 秀人*
PNC TJ9214 88-003, 394 Pages, 1988/06
高速実験炉「常陽」による高速炉用燃料の高線出力試験、高燃焼度試験を実施するに当たり、実験の許認可を得るための検討を実施した。本研究では、高線出力試験、高燃焼度試験の各集合体の設計を実施し、試験時に予想される事象、すなわち試料の溶融(高線出力試験)、試験用要素の被覆管の開孔(高燃焼度試験)に対する安全評価を行った。さらに、許認可を得るために、事故時の試験用集合体の安全評価を実施した。高線出力試験においては、試験用要素の熱膨張を考慮して集合体設計を行い、仮想的に試験用要素が破損した場合を想定し、放出試料による流路閉塞の防止、放出試料の集合体内保持のための構造検討を実施した。通常試験時の試料溶融に対して、スランピング反応度及びペレット-被覆管機械的相互作用の検討を行い問題の無いこと(すなわち、被覆管歪み量が最大で約2.6%で、材料の破断歪の実験値下限7%以下を下回っている)を確認した。高線出力試験は、その試験期間が短いことを考慮して発生頻度の大きい「異常な過渡変化」を重ね合わせて、事故解析を実施し、試験用要素の健全性を確認した。さらに、万が一の試験用要素の破損を仮想的に想定して、事故事象シーケンスを解析評価し、この場合でも、環境への放出放射能量は十分小さいことを確認した。高燃焼度試験においては、通常試験時の試験用要素開孔に伴う、冷却材流路へのFPガスの急激な放出を避ける構造工夫、及び冷却材流路へ放出されたFPガスにより隣接予備試験用要素が、破損しないような構造工夫について、その構造案を提示した。同時に、試験用要素開孔の解析評価を行い、FPガスによる予備試験要素のブランケッティングが生じても、隣接予備試験用要素の健全性は損なわれない事を確認した。さらに、この場合、環境への放出放射能量は平常時のそれに比べて十分小さいこと、又、Cs**137による従事者への被爆線量率は、試験用要素1本のCs全量を考慮して、配管表面で約1,6mrem/hrで、定検時の作業量を考慮しても影響は極わずかであることを確認した。高燃焼度試験は、試験期間が比較的長いため、「異常な過渡変化」及び「事故」を重ね合わせるが、今年度は代表的なケースについて事故解析を実施し、FPガスによる予備試験用要素のブランケッティングが生じても、隣接予備試験用
小山 和也*; 館野 徹*; 坂田 薫*; 黒木 修二*; 森井 正*
PNC TJ9214 88-002, 423 Pages, 1988/06
高速増殖原型炉「もんじゅ」の安全審査のために、原子力安全委員会により制定された「高速増殖炉の安全性の考え方について」が、燃料性能実証試験に係る設置変更許可申請書の際に「常陽」に準用されるものとした場合の検討を実施した。設置変更許可申請書添付書類八に記載されるべき、「高速増殖炉の安全性の考え方について」に基づく安全設計方針(案)を作成した。さらに、「高速増殖炉の安全性の評価の考え方について」に基づいて事故分類を見直した結果、新たに解析が必要と判断された以下の3つの事象について事故解析を実施し、公衆への被爆線量は従来の評価に比べて小さく、許認可上問題ないことを確認した。・燃料取扱事故・オーバーフロー系からのナトリウム漏洩事故・コールドトラップからのナトリウム漏洩事故 さらに、「常陽」の設置変更許可申請書に記載されている再臨界事故を5項事象に位置付けるための検討を実施し、燃料性能実証試験に係る設置変更許可申請書のための添付資料十(案)を作成した。
