第7章 プルトニウム利用技術の確立及び実証

帯

7


 これらの開発においては、国内外の試験研究炉や「ふげん」を用いてMOX燃料に関する様々な照射試験を実施し、通常の運転時や万一の事故時における原子炉内でのMOX燃料のふるまいに関する知見やデータを得ている。これらの試験を通じて、新型転換炉燃料の性能や安全性が確認されたほか、得られた成果は、類似の条件で使用される軽水炉MOX燃料に対する安全審査にも活用された。
 新型転換炉用として開発された4種類の燃料集合体の構造と仕様を図7.4.1、表7.4.1に示す。各燃料集合体の設計及び開発の概要を以下に記す。
(1)原型炉燃料の設計開発1)
 「ふげん」の燃料における冷却材等の使用条件は、BWR燃料とほとんど同じである。このため、被覆管等の燃料要素用構成部材は、BWR燃料に準じて選定されており、燃料要素の設計基準、設計計算手法もBWR燃料に適用されたものに基づいて設定した。
 一方、軽水炉燃料と比較すると、新型転換炉燃料

の特徴として、円筒クラスタ型であること、MOX燃料を用いていることがあげられる。これらに関連する開発試験として、大洗工学センターに試験施設を設置するなどして、燃料集合体の試作開発、炉外試験、伝熱流動特性試験、照射試験を重点的に実施した。設計への反映例をあげながら、これらの試験を順次説明する。
燃料集合体の試作開発及び炉外試験
 燃料集合体の試作開発と炉外試験の目的は、燃料集合体組立技術の確立とフレッティング腐食特性、構造耐久性、振動特性等の集合体特性を確認することであり、計6回の試作の間に、各種の試験を実施し、その成果を次期試作に反映しながら進めた。
 一例として、スペーサ保持力は、フレッティング腐食に強い影響を与えるため、大洗工学センターの部品機器試験室(CTL)で炉外試験を行い、その最適化を図った。第2次試作体のCTLでの耐久試験において、スペーサタイロッドに曲がりが認められたため、スペーサタイロッドの材質をジルカロイに変


表7.4.1 新型転換炉用MOX燃料集合体の仕様比較


帯
260

前頁

目次

次頁