Review of Calculational Models for the Performance of CANDU-Type Nuclear Fuel Element and Parametric Study on the Fuel Performance

Abstract

경수형원자로 핵연료봉의 거동분석을 위한 전산코드인 FRAPCON-1 코드가 월성 1호기에 장전되는 CANDU형 핵연료봉의 거동분석을 위해 적절한지를 평가하였다. 연료내의 중성자속의 감소와 연료피복재간 열전달을 계산하는 FRAPCON-1 코드의 모형들을 수정하였으며 핵분열 기체방출모형의 CANDU 핵연료에 대한 타당성여부를 검토하였고 피복재와 냉각수간의 열전달 계수 계산을 위해 중수특성을 사용하였다. 수정된 코드 FRAPCON-1-CSK를 사용하여 월성 1호기 핵연료의 각 설계변수들에 대한 민감도 분석을 수행하였다. 아울러 월성 1호기 핵연료봉의 거동특성분석도 수행하였는데 계산된 결과들은 CANDU 핵연료봉에 대한 설계기준이 알러져 있지 않는 관계로 경수로 핵연료봉 설계기준의 입장에서 검토되었다. The LWR fuel performance analysis computer code, FRAPCON-1, are evaluated to investigate the performance of CANDU fuel elements loaded in Wolsung-1 reactor. The FRAPCON-1 models of neutron flux depression in fuel and of fuel-to-cladding heat transfer are modified, and the validity of fission gas release model for CANDU fuel is evaluated. And the heavy water properties are provided in calculating the heat transfer coefficient between cladding and coolant. By using the modified code, FRAPCON-1-CSK, the sensitivity studies are carried out for Wolsung-1 fuel element design parameters. The performance analysis is also performed for Wolsung-l fuel elements. The calculated results are discussed in terms of. LWR fuel design criteria because of unavailability of CANDU fuel design criteria.