報告書番号

282030

タイトル（和文）

軽水炉燃焼におけるペレットからのＦＰガス放出に起因する温度不安定について

タイトル（英文）

AXIAL FLOW AND DIFFUSION MIXING OF RELEASED FISSION GAS AND HELIUM IN FUEL ROD

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

本報告では軽水炉燃焼棒内で，ペレットからＦＰガスが放出されることによって生ずる温度不安定性について検討を行なった。放出されたＦＰガスがペレット被覆管間を流れ，プレナムに蓄えられたヘリウムと拡散混合する過程を模擬する計算コードＬＩＮＵＳを開発し，ハルデン炉での実験ＩＦＡ４２９及び動力炉燃料について解析を行なった。その結果，観測された燃料温度の時間変化を再現することができた。また動力炉用長尺燃料についても解析を行ない，ＦＰガスとヘリウムの混合に１０時間以上かかるという結果を得た。この混合時間はヘリウム加圧圧力に比例して長くなることが予測された。

概要 （英文）

WITH REGARD TO FISSION GAS TRANSPORTATION INSIDE FUEL ROD,FOLLOWING THREE MECHANISMS ARE IMPORTANT;(1)A LOCALIZED AND TIME DEPENDENT FISSION GAS RELEASE FROM UO2 FUEL TO PELLECT/CLAD GAP,(2)THE CONSEQUENT GAS PRESSURE DIFFERENCE BETWEEN THE GAP AND THE PLENUM,AND(3)THE INTER-DIFFUSION OF INITIALLY FILLED HELIUM AND RELEASED FISSION GAS SUCH AS XENON.AMONG THESE THREE MECHANISMS,THE 2ND MECHANISM WOULD RESULT IN THE ONE DIMENTIONAL FLOW THROUGH P/C GAP IN THE AXIAL DIRECTION,WHILE THE 3RD AVERAGING THE LOCAL FISSION GAS CONCENTRATION DIFFERENCE. IN THIS PAPER,AN ATTEMPT WAS MADE TO DEVELOP A COMPUTERIZED MODEL,LINUS(LINEAR FLOW AND DIFFUSION UNDER UN-STEADY CONDITON)DESCRIBING THE ABOVE TWO MECHANISMS;ITEMS(2)AND(3).THE ITEMS(1)IS TREATED AS AN INPUT.THE CODE WAS APPLIED TO ANALYZE SHORT LENGTH EXPERIMENTAL FUEL ROD SAND LONG LENGTH COMMERCIAL FUEL RODS.THE CALCULATED TIME EVOLUTION OF XE CONCENTRATION ALONG FUEL COLUMN SHOWS THAT THE DILUTION RATE OF XEIN COMMERCIAL FUEL RODS IS MUCH SLOWER THAN IN SHORT EXPERIMENTAL FUELRODS.SOME OTHER SENSITIVITY STUDIES,SUCH AS THE EFFECT OF PRE-PRESSURIZATION,ARE ALSO PRESENTED.

報告者

キーワード