核変換実験施設の概念検討,5; MA燃料取扱いに関する検討

Conceptual study of transmutation experimental facility, 5; Investigation of MA fuel handling

菅原 隆徳  ; 西原 健司  ; 佐々 敏信   ; 辻本 和文 ; 田澤 勇次郎; 大井川 宏之 

Sugawara, Takanori; Nishihara, Kenji; Sasa, Toshinobu; Tsujimoto, Kazufumi; Tazawa, Yujiro; Oigawa, Hiroyuki

J-PARCにおいて建設が計画されている核変換物理実験施設(TEF-P)は、低出力の臨界集合体であるが、高い発熱・放射能を有するマイナーアクチノイド(MA)を含んだ燃料を多量に取り扱うことを想定している。本報ではTEF-Pで使用を想定しているMA燃料の貯蔵、移送、装荷の各段階に対して、取扱い概念を検討し、臨界性、線量率、冷却性を評価した。臨界安全性については、貯蔵、移送、装荷の各段階で十分に低い実効増倍率となることがわかった。線量率に関しては、線量の高い作業を抽出し、これらの作業に遠隔操作を取り入れることで、十分に作業者の被ばく量を低減できる見通しを得た。除熱性については、通常運転時には十分に低い温度に保てることが示されたが、貯蔵室及び炉心装荷時に、貯蔵室空調あるいは炉心冷却ブロアが長期間停止した場合には燃料破損の恐れがあり、それに対する対策が必要なことを明らかにした。

Transmutation Physics Experimental Facility (TEF-P) planned in the J-PARC is a critical assembly with low thermal output and it will treat large amount of highly-radioactive minor actinide (MA) fuels in the experiments. Handling of the MA fuels in each stage of storage, transport and loading/unloading to the core was conceptually investigated, then, criticality, dose and cooling performance were assessed. For the criticality, it was shown that the effective multiplication factors in each step, storage, transport and loading, were sufficiently lower than 1.0. For the dose, the dose for workers will be reduced by installing remote handling devices to treat the MA fuels. For the cooling performance, it was found that the temperature of the core would be kept low in the normal operation. On the other hand, in the case which the air conditioning or the blower for the core stopped for long period, it was shown that there would be a possibility of the MA fuel failure.