使用済燃料プールにおいて電源や冷却材が喪失した場合、崩壊熱の除去ができなくなり使用済燃料の破損等が生じる可能性がある。そこで、このような事象が生じた場合について、使用済燃料プールにおける事故進展把握と安全対策有効性検討のために、軽水炉炉心で生じる過酷事故を対象として開発された解析コードを、使用済燃料プールに対応できるように高度化することが行われている。使用済燃料プールにおける熱流動挙動は、炉心などと異なることが想定されるため、これらの高度化された解析コードに対しては検証データが必要とされる。本研究では、使用済燃料プールの事故時などを対象として想定されている、可搬式スプレイを用いた冷却に対する検証のため試験を実施している。試験では、4$\times$4ロッド模擬燃料集合体を用い、水位を下端1mに形成した上で、ロッドを内部ヒータで加熱後、上部よりスプレイを行った際の集合体内温度分布計測を実施した。その結果、スプレイにより集合体内部に形成された液膜等が非均一に流下することで、同一高さ位置においても断面内の冷却速度が影響を受け温度分布が生じることが確認された。