FP消滅処理用原子炉の研究

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高下 浩文 ; 川島 克之; 小無 健司; 笹尾 信之; 岸本 洋一郎

not registered; not registered; Konashi, Kenji; Sasao, Nobuyuki; not registered

前報(PNC N8410 90-057)でFP消減炉の消減率と炉心パラメータの関係を報告した。本報告書ではその結果を踏まえ、消減炉を改良し、核計算,燃焼計算を行い、FP消減炉の最適化を目指した。FPとして187Csを選び、燃焼反応度,出力ピーキング係数を通常の高速炉並に設定し、その範囲内で消減率の高い炉心をサーチした。核定数には高速炉用群定数JFS-3-J2を、炉心計算には拡散計算コードCITATIONを用いた。燃焼反応度,出力ピーキング係数及び消減率の最適化された消減炉の構成と特性が判った。Cs領域で平均熱中性子束31015n/cm2・sが得られた。187Csの消減量は年間220.5kgである。消減率は3.84%/yで自然崩壊の約1.7倍である。現行の高速炉の条件範囲内でFP消減炉の最適化を行った。その結果、平均熱中性子束31015n/cm2・sの消減領域を得ることが可能であることが判った。しかし、187Csは中性子吸収断面積が小さい(c=0.25b)ので、本消減炉でも十分な消減率は得られなかった。187Csをより効率的に消減するには、現行の高速炉の範囲を越えた革新的な炉心を考える必要がある。また、本消減炉は187Csよりも中性子吸収断面積の大きい129Iや99TcなどのFP核種であれば有効であると考えられる。

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