報告書番号

T97040

タイトル（和文）

１５００ＭＷｅ級高燃焼度金属燃料炉心，および酸化物燃料炉心の特性評価

タイトル（英文）

DESIGN STUDY OF 1500 MWE HIGH BURNUP METAL AND OXIDE FUEL FBR CORES

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

将来のＦＢＲ実用化時代を想定し，平均燃焼度を１５万ＭＷｄ／ｔに設定した１５００ＭＷｅ大型金属燃料炉心，および酸化物燃料炉心の設計検討を行ってその成立性と課題を評価した。その結果，集合体の大型化や炉心形状の扁平化などの設計上の工夫をとれば，いずれの燃料でも核・熱流力特性上の仕様を満たし，かつボイド反応度などの安全性パラメタも制限値以内とする設計が可能となった。ただし，２００ｄｐａを大きく上回る高フルエンスに耐え得る高強度・低スエリング被覆管材の開発が必要であることがわかった。また，増殖性能の向上に関する検討の結果，金属燃料炉心では倍増時間を５０年以下とする増殖性能を達成し得るが，酸化物燃料炉心ではこれは困難であることが示された。さらに，ＵＬＯＦ事象解析を行った結果，金属燃料炉心では径方向膨張の効果が受動的炉停止の実現に有効となる可能性が高いことを確認できた。

概要 （英文）

A DESIGN STUDY IS CONDUCTED ON 1500 MWE METAL AND OXIDE FUEL FAST BREEDER REACTOR CORES THAT ACHIEVE A HIGY BURNUP OF 150 MWD/KG, WHICH IS CONSIDERED TO BE OUN OF THE GOALS FOR FUTURE COMMERCIAL FBRS. AS A RESULT, CORE CONSEPTS THAT SATISFY THE NEUTRONIC, THERMAL-HYDRAULIC AND SAFETY SPECIFICATIONS ARE OBTAINED BY UTILIZING A LARGE 331-PIN PUNDLE AND A REASONABLY FLAT CORE SHAPE, THESE CONCEPTS REQUIRE THE DEVELOPMENT OF A LOW-SWELLING REFRACTORY CLADDING MATERIAL THAT CAN WITHSTAND A HIGH FLUENCE OF OVER 200 DPA. IT IS ALSO FOUND THATTHE METAL CORE CAN ACHIEVE A SHORT DOUBLING TIME OF LESS THAN 50 YEARSWITH THE ADDITION OF AN AXIAL BLANKET, WHEREAS THIS IS DIFFICULT TO ACHIEVE FORT THE OXIDE CORE WITHOUT SIGNIFICANTLY CHANGING THE PERFORMANCE PARAMETERS. ULOF ANALYSIS OF THE CORES REVEALS THAT, IN THE CASE OF METAL CORE, THE EFFECT OF CORE RADIAL EXPANSION MAY BE THE KEY FACTOR AFFECTING PASSIVE SAFETY.

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