[2D06-08] Fuel Behavior in Accident, Nitride Fuel

[2D06] Study on the failure behavior of high-burnup fuels under reactivity initiated accident conditions

Analyses of the failure mode change observed on a PWR-MOX fuel and its occurrence condition

*Yoshinori Taniguchi¹, Takeshi Mihara¹, Kazuo Kakiuchi¹, Shun Hakamatsuka¹, Takuya Yoshida¹, Yutaka Udagawa¹ (1. JAEA)

Keywords:RIA, LWR fuel, MOX fuel, NSRR, High-temperature rupture, Fuel performance code, 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。