報告書番号

L08006

タイトル（和文）

金属燃料要素の「常陽」照射試験 －試験計画と試験燃料要素設計－

タイトル（英文）

Irradiation Test of Metal Fuel Pin in JOYO - Test Plan and Test Fuel Pin Design -

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

U-Pu-Zr合金を用いる金属燃料は、国内外で実用高速炉燃料の候補概念のひとつと考えられている。金属燃料の実用性を確認するため、高速実験炉「常陽」による金属燃料照射試験を立案した。本照射試験の目標は、(1) 燃料スラグと被覆管との接触部において650℃以下では液相が形成しないことの確認、(2) 被覆管内面最高温度600℃以上における燃料－被覆管化学的相互作用データの取得、(3) 最高燃焼度15 at%相当以上における燃料－被覆管機械的相互作用データの取得、(4) 国産金属燃料の照射実績の蓄積、である。これらを達成するための試験燃料要素の仕様と照射条件を検討し、決定した。試験燃料要素の健全性は、被覆管肉厚中心最高温度640℃で最高燃焼度3at.%まで、被覆管肉厚中心最高温度620℃で最高燃焼度8at.%までの範囲で設計評価によって確認した。

概要 （英文）

The metal fuel that utilizes U-Pu-Zr alloys is internationally considered as one of the candidates for commercial fast reactor fuel. In order to demonstrate the practicality of the metal fuel, a metal fuel irradiation test in the fast reactor JOYO was planned. The targets of this irradiation test are (1) to confirm no liquefaction at the interface between the fuel slug and cladding at 650oC or lower, (2) to obtain the data of fuel-cladding chemical interaction at a peak cladding inner temperature of 600oC or higher, (3) to obtain the data of fuel-cladding mechanical interaction at a peak burnup equivalent to 15 at.% or higher, and (4) to accumulate the domestic experience of metal fuel irradiation test. The specifications and irradiation conditions of the test fuel pins to attain these targets were investigated and determined. The design-base evaluation confirmed the intactness of the test fuel pin up to the peak burnups of 3 at.% and 8 at.% at the peak cladding mid-wall temperatures of 640oC and 620oC, respectively.

報告者

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