高速増殖大型炉設計研究 燃料設計手法の合理化検討

• Material Type: 文書・図像類
• Title: 高速増殖大型炉設計研究 燃料設計手法の合理化検討
• Author/Editor: 菰田 成一
• Author Heading: 菰田 成一
• Publication Date: 1990-05
• Publication Date (W3CDTF): 1990-05
• Alternative Title: Design study on large scale FBRs; Study on ratioalization of fuel design methods
• Periodical title: PNC TN9410 90-066
• Text Language Code: jpn
• Target Audience: 一般
• Note (General): (目的と手法の特徴)本研究の第一の目的は、FBR燃料ピンのガスプレナム部必要最小長さを確定論的に求めるための設計手法を開発するとともに、確率論的アプローチ(モンテカルロ計算)も実施することで、その手法の妥当性を裏付けることにある。本手法の概要は以下のようである。主要な誤差因子を考慮するための一定の手順に従って、FPガス圧に起因する被覆管周方向応力$\sigma$$\theta$の信頼上限値を評価する。次に、この信頼上限値を用いて、クリープ損傷和CDFの信頼上限値を評価する。求まった$\sigma$$\theta$とCDFの信頼上限値を設計制限値と比較することによって、前提としたプレナム部長さがFPガスを収容する上で十分かどうかを判定する。第二の目的は、設計上許容できる燃料スミア密度最大値を求めるための設計手法を開発することである。本手法の概要は以下のようである。CEDARコードを用いて、ガス圧だけではなくペレット・被覆管間の機械的相互作用(PCMI)による圧力も考慮した$\sigma$$\theta$とCDFを計算し、設計制限値と比較する。この際、ガス圧だけによる$\sigma$$\theta$計算値が、上記の設計手法で得られる$\sigma$$\theta$の信頼上限値にほぼ一致するように、CEDARの入力データを調整する。(適用例)被覆管材がそれぞれ改良オーステナイト鋼および酸化物分散強化型フェライト鋼である63年度設計の100万kWeおよび150万kWe FBRの燃料ピンに、これらの設計手法を適用した。前者の設計手法を100万kWe FBRに適用したケースでは、通常運転状態だけでなく過渡変化状態も検討対象とした。(主要な結論)(1) 確率論的計算にて、前者の設計手法の妥当性を確認した。(2) 従来の「もんじゅ」で採用している保守的手法と比較して、同設計手法は、ガスプレナム部を約35\%だけ短尺化できることが分かった。(3) 上記FBRで採用している約88\%T.D.のスミア密度は、通常運転状態におけるPCMI挙動の観点に限定してであるが、許容できることが分かった。; One of the aims in this study is to present a design method which gives the allowable minimum length of gas plenum section in FBR fuel pins on the basis of the deterministic approach and, in addition, to justify the method by the probabilistic approach based on the Monte-Carlo technique. The outline of the method is as follows. The upper confidence limit on the dircumferential cladding stress, $\sigma$ $_{\theta}$, due to the fission gas pressure is evaluated by going through a certain procedure to take account of major error sources. Successively, the upper cofidence limit on the cumulative damage fraction (hereafter referred to CDF) are evaluated by using the upper confidence limit on $\sigma$ $_{\theta}$. Finany, the upper confidence limits on $\sigma$ $_{\theta}$ CDF are compared with the design limits in order to judge whether the gas plenum section is long enough to accomodate the fission gas or not. The other aim is to present another design method which gives the allowable maximum value of fuel smear density. The outline of the method is as follows. $\sigma$ $_{\theta}$ and CDF not only due to the gas pressure but also due to the pellet-cladding-mechanical-interaction (hereafter referred to PCMI) pressure are calculated using the CEDAR code, and they are compared with the design limits. Here, the input data for CEDAR are adjusted such that the calculated value of $\sigma$ $_{\theta}$ only due to the gas pressure is nearly equal to the upper confidence limit on $\sigma$ $_{\theta}$ obtained by the abovementioned design method. The two methods are applied to the fuel pins in the FBRs of 1,000 MWe and 1,500 MWe designed in the year before last whose cladding materials are the advanced austenitic steel and oxide dispersion strengthening ferritic stee1, respectively. Not only the normal but also upset operational conditions are considered in the application of the former method to the FBR of 1,000 MWe. The main conclusions drawn in this ...
• Source: /PNC-TN9410-90-066.pdf （fulltext）; https://jopss.jaea.go.jp/pdfdata/PNC-TN9410-90-066.pdf
• Access Restrictions: 限定公開
• Data Provider (Database): 国立情報学研究所 : 学術機関リポジトリデータベース（IRDB）（機関リポジトリ）; https://irdb.nii.ac.jp
• Original Data Provider (Database): 日本原子力研究開発機構 : JOPSS:JAEA Originated Papers Searching System

• Summary, etc.: (目的と手法の特徴)本研究の第一の目的は、FBR燃料ピンのガスプレナム部必要最小長さを確定論的に求めるための設計手法を開発するとともに、確率論的アプローチ(モンテカルロ計算)も実施することで、その手法の妥当性を裏付けることにある。本手法の概要は以下のようである。主要な誤差因子を考慮するための一定の手...