報告書番号

T92010

タイトル（和文）

高燃焼度ガリドニア添加燃料内のリム効果の解析

タイトル（英文）

ANALYTICAL EVALUATION OF RIM EFFECT IN HIGH-BURNUP (U,GD)O2 FUEL

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

軽水炉発電では燃料サイクル費の低減と使用済み燃料体数の現象を図るため，燃料の高燃焼度化を進めている。高燃焼度化にともない，燃料初期反応度を抑える可燃性毒物ガドリニアを混入した（Ｕ，Ｇｄ）Ｏ２燃料を集合体に配置する割合が増加する。（Ｕ，Ｇｄ）Ｏ２燃料内のリム効果を燃料詳細解析コードＶＩＭＢＵＲＮで解析すると，（Ｕ，Ｇｄ）Ｏ２燃料内のリム効果は２０ＭＷｄ／ｋｇＵ以下ではガドリニアの中性子吸収によりＵＯ２燃料と比較して大きいが，ガドリニアが燃え尽きた２０ＭＷｄ／ｋｇＵ以上から両燃料のリム効果は徐々に接近し，燃料表面付近で細粒化現象が生じる高燃焼時（７０－８０ＭＷｄ／ｋｇＵ）には（Ｕ，Ｇｄ）Ｏ２燃料とＵＯ２燃料のリム効果はほぼ同じになる。燃料集合体の中では，ガドリニアの中性子吸収により（Ｕ，Ｇｄ）Ｏ２燃料の燃焼の進展は周囲のＵＯ２燃料より遅くなり，燃料表面付近で細粒化が生じる燃焼度に達するのは（

概要 （英文）

EXTENDING THE BURNUP OF LWR FUELS CAN REDUCETHE FUEL-CYCLE COST AND THE AMOUNT OF SPENT FUEL. GADOLINIA WILL BE MIXED IN LWR FUELS TO CONTROL THE INITIAL REACTIVITY OF THE HIGH-BURNUP ASSEMBLY BECAUSE GADOLINIA IS A FISSIMABLE NEUTRON ABSORBER. THE RIM EFFECT IN (U,GD)O2 FUEL WAS ANALYZED BY THE DETAILED BURNUP ANALYSIS CODE VIMBURN. THE RIM EFFECT IN (U,GD)O2 IS MORE SIGNIFICANT THAN IN UO2 FUEL BELOW 20 MWD/KGU BUT THE DIFFERENCE IN THE RIM EFFECT IN BOTH FUELS DECREASES AS BURNUP EXCEEDS 20 MWD/KGU WHERE THE RIM EFFECT IN (U,GD)O2 FUEL AND UO2 FUEL IS AT THE SAME LEVEL AT HIGH BURNUP OF 70 - 80 MWD/KGU WHEN THE RIM STRUCTURE FORMS. THE AVERAGE BURNUP OF A (U,GD)O2 ROD ISLESS THAN OF UO2 RODS SURROUNDING THE (U,GD)O2 ROD IN THE ASSEMBLY BECAUSE OF NEUTRON ABSORPTION BY GADOLINIA. ACCORDINGLY,LOCAL BURNUP AT THE PERIPHERAL REGION IN THE (U,GD)O2 FUEL REACHES THE HIGH BURNUP OF 80 MWD/KGU A LITTLE AFTER THE UO2 FUEL. THEREFORE,IT IS PREDICTED THAT THEIMPACT OF THE RIM STRUCTURE ON THE FUEL PERFORMANCE OF (U,GD)O2 FUEL IS AS MUCH AS IN UO2 FUEL AT HIGH BURNUP.

報告者

キーワード