報告書番号

T90061

タイトル（和文）

乾式貯蔵時における燃料被覆管の健全性評価－燃料棒のクリープ変形に及ぼす自由体積の影響－

タイトル（英文）

EFFECT OF FREE-TO-PELLET VOLUME PATIO ON CREEP DEFORMATION OF FUEL RODS

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

使用済燃料の乾式貯蔵中の異常昇温条件下に於ける被覆管のの健全性評価手法の開発を目的とし，当該条件下でのクリープ試験を実施した。得られた結果は，以下のとおりである。（１）模擬燃料棒のクリープの変形挙動は，自由体積に基づく真応力を考慮することにより説明が可能であった。また真応力の変化は，燃料棒内部構造を単純化した応力計算モデルにより表すことが可能であり，同モデルによれば真応力（σ）とクリープ歪（ε）の関係は以下の様に表される。σ＝ＰθＬ／＜〔｛ｋ（１＋ε）－ｋ－１）／（１＋ε）｝２－１／（Ｌ＋１）〕（Ｌ＋１）＞×｛２ｋ（１＋ε）－（ｋ－１）／（１＋ε）｝／｛２（ｋ－１）／（１＋ε）｝｛Ｐθ：初期内圧，Ｌ：〔自由体積〕／〔ペレット体積〕比，ｋ：被覆管初期形状による定数｝（２）クリープ破断に及ぼす外表面切り欠きの影響を検討した結果，切り欠きの存在による減肉の効果のみを考慮し，応力集中

概要 （英文）

CREEP TESTS WERE CARRIED OUT ON NON-IRRADIATED ZIRCALOY-4 NUCLEAR-FUEL CLADDING TUBES UNDER DRY STORAGE IN SIMULATED ACCIDENT CONDITIONS. THE MAIN PURPOSE WAS TO CLARIFY EFFECT OF THE FREE VOLUME ON CREEP DEFORMATION OF A FUEL ROD TO DRAW A STRESS-RUPTURE CURVE FOR ZIRCALOY TUBES. THE RESULTS ARE AS FOLLOWS: (1)CREEP STRAIN OFSIMULATED FUEL-ROD SPECIMENS REACHED MORE THAN 60% WITHOUT SHOWING AN ACCELERATED CREEP REGION. CREEP DEFORMATION CAULD BE PREDICTED VERY WELL WITH STRESS/ESTIMATION BASED ON A SIMPLIFIED FUEL-ROD MODEL, (2)HAD NO SRESS-CONCENTRATION EFFECT SURFACE NOTCHES ON THE STRESS RUPTURE PROPERTIES OF THE ZIRCALOY-4 TUBE. A STRESS-RUPTURE CURVE WAS DRAWN FROM THE TEST RESULTS OF 97 SPECIMENS AND IS EXPRESSED BY THE FOLLOWING EQUATION:LOG(SIGMA THETA)=-1.874*10**-4P+4.9725 SIGMA THETA:INITIAL STRESS(MPA) 30

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