Impact of partitioning and transmutation on high-level waste disposal for the fast breeder reactor fuel cycle

高速増殖炉の高レベル廃棄物処分に対する分離変換の効果

西原 健司  ; 大井川 宏之 ; 中山 真一 ; 小野 清 ; 塩谷 洋樹

Nishihara, Kenji; Oigawa, Hiroyuki; Nakayama, Shinichi; Ono, Kiyoshi; Shiotani, Hiroki

分離変換(PT)技術を将来の高速増殖炉燃料サイクルに導入した場合の、処分場に対する導入効果を検討した。PT技術を導入した燃料サイクルとして、(1)分離のみ(核分裂生成物の一部を分離),(2)核変換のみ(MAを分離し核変換),(3)分離変換両方、の3つのシナリオを検討し、PTなしの燃料サイクル及び、従来の軽水炉サイクルと比較した。軽水炉サイクルからのガラス固化体は50年貯蔵、高速炉サイクルでは65年貯蔵を選択すると、PTを導入しない高速増殖炉サイクルの処分場定置面積は軽水炉サイクルの0.65倍であるが、貯蔵期間の延長によってこれ以上処分場を縮小することはPTを導入しなければ困難である。分離のみの導入では処分場定置面積を小さくすることはできないが、核変換のみを導入し80年貯蔵することによって、PT導入なしの場合の0.25倍にできる。さらに、PT両方を導入し、ガラス固化体を60年、焼成体を295年貯蔵することにより、二桁小さい処分場面積にできる。焼成体のこのような長期貯蔵に必要となる貯蔵施設の規模は、焼成体の発生本数が少ないことから、PTなしのガラス固化体50年貯蔵と同程度となる。

The impact of partitioning and/or transmutation (PT) technology on the high level waste management was investigated for the fast breeder reactor (FBR) fuel cycle. Three different fuel cycle scenarios involving PT technology were analyzed: (1) partitioning process only (separation of some fission products), (2) transmutation process only (separation and transmutation of minor actinides), and (3) both partitioning and transmutation. It was found that the introduction of FBR cycle without PT yields a smaller repository after 65 years of predisposal storage than the LWR after 50 years by a factor of up to 0.65. The impact of the partitioning-only process on the repository is not significant, but that of the transmutation-only process produces a reduction of area by a factor of 0.25 after 80 years of storage, and that of a coupled partitioning and transmutation by two orders of magnitude after 60 and 295 years of storage for the glass waste and the calcined waste with Sr-Cs, respectively.