報告書番号

T95031

タイトル（和文）

軽水炉のウラン－プルトニウム混合酸化物燃料内のプルトニウムスポットの燃焼解析

タイトル（英文）

BURNUP ANALYSIS OF PLUTONIUM SPOTS IN URANIUM-PLUTONIUM MIXED OXIDE FUEL PELLETS FOR LIGHT WATER REACTORS

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

軽水炉で利用するウラン－プルトニウム混合酸化物燃料（ＭＯＸ燃料）内にはプルトニウム濃度の高いプルトニウムスポットが点在する。プルトニウムスポットのプルトニウム濃度，同位体組成，局所燃焼度を，中性子輸送計算および燃焼計算を行うＶＩＭＢＵＲＮコードで詳細に解析した。照射後試験で測定されたスポットのプルトニウム濃度，局所燃焼度とＶＩＭＢＵＲＮコードの計算結果は一致した。プルトニウムスポットの局所燃焼度はペレット径中心からの距離とともに増加し，重いプルトニウム同位体の割合も増加した。スポット寸法による局所燃焼度，同位体組成への影響は小さかった。ペレット平均燃焼度が２０ＭＷｄ／ｋｇＨＭ程度で，プルトニウムスポットの局所燃焼度は７０ＭＷｄ／ｋｇＨＭ以上に達した。この結果，スポットの局所燃焼度が細粒化に関連することが推定された。

概要 （英文）

PLUTONIUM AND URANIUM MIXED OXIDE(MOX) FUEL PELLETS FOR LIGHT WATER REACTORS INCLUDE PLUTONIUM SPOTS WHERE PLUTONIUM IS HIGHLY ENRICHED. THE PLUTONIUM CONCENTRATIONS,PLUTONIUM ISOTOPE COMPOSITIONS,AND LOCAL BURNUP WERE CALCULATED USING THE NEUTRON TRANSPORTAND BURNUP CALCULATION CODE(VIMBURN). THE CALCULATED RESULTS AGREED WELL WITH MEASURED DATA FROM POST IRRADIATION EXAMINATION(PIE) IN A COMMERCIAL MOX FUEL PELLET. LOCAL BURNUP AND THE HEAVIER PLUTONIUM ISOTOPE RATIO INCREASED AT SPOTS FURTHER FROM THE RADIAL CENTER. LOCAL BURNUP ATSPOTS EXCEEDED 70 MWD/KGHM AT PELLET AVERAGE BURNUP OF 20 MWD/KGHM. HIGH LOCAL BURNUP AT PLUTONIUM SPOTS IS EXPECTED TO INDUCE RIM STRUCTURE FORMATION.

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