Published May 1992 | Version v1
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Performance of uranium-plutonium mixed carbide fuels irradiated to low burnup

Creators

  • 1. Japan Atomic Energy Research Inst., Oarai, Ibaraki (Japan). Oarai Research Establishment

Description

Four pins of U-Pu mixed carbide fuel, which is one of potential advanced fuels for FBRs, were irradiated in JRR-2 up to burn-ups of 1.5% FIMA without any pin failure. In spite of irradiations at relatively low linear heat powers of 42 and 64 kW/m, the change in the sizes of pores and grain size was observed. Pellet density and carbon content appreciably influenced to irradiation fuel performance, such as restructuring, cracking and FP gas release. It was revealed in the γ-spectrometry that Cs behaved similarly to FP gases and condensed at the plenum. A slight carburization was observed at the inside of 316 stainless steel cladding. (author)

Availability note (English)

Available from DOI: https://doi.org/10.3327/jaesj.34.455

Abstract (Japanese)

ウラン·プルトニウム(U-Pu)混合炭·窒化物燃料は酸化物燃料に比べて核分裂性物質密度が高く、熱伝導度も大きいなどの優れた特性を有しており、FBR用の高性能新型燃料として位置づけられて欧米を中心にして開発が進められてきた。我が国でもこれらの優れた燃料特性に注目し、1976年から本格的に混合炭化物燃料の開発研究に着手した。燃料製造技術を確立した後、1983年からはJRR-2(Japan Research Reactor-2)およびJMTR(Japan Materials Testing Reactor)を利用した照射試験を開始した。また、炭化物燃料と同様に優れた燃料特性を有するU-Pu混合窒化物燃料についても1989年からJMTRを使って照射試験を進めている。これまでU-Pu混合炭化物燃料ピン9本を5体のキャプセルに装荷して照射試験を実施しており、このうち、JRR-2で照射したキャプセル2体(燃料ピン4本)については、照射後試験が終了している。これらの照射により1.5%FIMAの燃焼度までの照射健全性が明らかにされており、今後、JMTRで照射した燃料を逐次照射後試験して、高燃焼度下での燃料健全性の実証と燃料挙動の把握を行う予定である。JRR-2で照射した2体のキャプセル(ICF-47HとICF-37H)には、それぞれ2本の燃料ピンが組み込まれており、それら2本の燃料ピンには組成の異なる2種類の燃料(U、Pu)C1.0と(U、Pu)C1.1ペレットが装填されている。本報では、これらの4本の燃料ピンに関して照射後試験から得られた燃料挙動の結果を報告する。 (日本)

Additional details

Additional titles

Original title (Japanese)
低燃焼度ウランープルトニウム混合炭化物燃料の照射挙動

Identifiers

DOI
10.3327/jaesj.34.455;

Publishing Information

Journal Title
Nippon Genshiryoku Gakkai-Shi
Journal Volume
34
Journal Issue
5
Journal Page Range
p. 455-467
ISSN
0004-7120

INIS

Country of Publication
Japan
Country of Input or Organization
Japan
INIS RN
54063430
Subject category
S22: GENERAL STUDIES OF NUCLEAR REACTORS;
Descriptors DEI
CARBONIZATION; CRACKS; FISSION PRODUCT RELEASE; FUEL PELLETS; FUEL PINS; GRAIN GROWTH; GRAIN SIZE; MIXED CARBIDE FUELS; PHYSICAL RADIATION EFFECTS; POST-IRRADIATION EXAMINATION
Descriptors DEC
CHEMICAL REACTIONS; DECOMPOSITION; ENERGY SOURCES; FUEL ELEMENTS; FUELS; MATERIALS; MICROSTRUCTURE; NUCLEAR FUELS; PELLETS; RADIATION EFFECTS; REACTOR COMPONENTS; REACTOR MATERIALS; SIZE; SOLID FUELS

Optional Information

Notes
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