[2D06-08] 事故時挙動・窒化物燃料

[2D06] 高燃焼度燃料の反応度事故時破損挙動に関する研究

PWR-MOX燃料で観察された破損モード変化の分析と発生条件の解析

*谷口 良徳¹、三原 武¹、垣内 一雄¹、袴塚 駿¹、吉田 拓矢¹、宇田川 豊¹ (1. JAEA)

キーワード：RIA、軽水炉燃料、MOX燃料、NSRR、高温破裂、燃料挙動解析コード、RANNS

高燃焼度M5被覆PWR-MOX燃料を対象として近年JAEAが実施した反応度事故（RIA）模擬実験（CN-1）では、高燃焼度燃料で支配的な破損モードとして知られるペレット－被覆管機械的相互作用とは異なる破損形態が観察された。外観上の特徴からは、高温破裂型の破損が生じたと考えられ、破損モード変化の原因究明及び発生条件の特定を目的とした追試験や解析評価を進めている。この一環として、過去のRIA模擬実験のうち、高温破裂に近い条件に達していたと考えられた非破損ケースを比較対象として、事故時燃料挙動解析コードRANNSによる解析を行い、高温破裂型破損の判定に有用な指標を検討した。応力ベース、ひずみベースなど複数の指標を比較した結果、応力絶対値とひずみ硬化率に基づく指標が、RIA時の高温破裂型破損の発生有無に比較的よく対応することがわかり、破損予測の指標として有効である可能性を示した。