Proliferation resistance evaluation of an HTGR transuranic fuel cycle using PRAETOR code

PREATORコードによる高温ガス炉TRU燃料サイクルの核拡散抵抗性評価

青木 健  ; Chirayath, S. S.*; 相楽 洋*

Aoki, Takeshi; Chirayath, S. S.*; Sagara, Hiroshi*

PREATORコード及び68の属性入力データを用いて、高温ガス炉のTRU燃料サイクルにおける不活性母材燃料の核拡散抵抗性を評価し、軽水炉を用いたウラン-プルトニウム混合酸化物(MOX)燃料サイクルと比較した。本研究の目的は不活性母材燃料の化学的安定性や燃料照射による核拡散抵抗性に対する影響を同定することである。不活性母材燃料特有の低いプルトニウム含有量や黒鉛セラミックス被覆、U不使用といった物質的特性がMOX燃料に対する相対的な核拡散抵抗性の向上に寄与することを明らかにした。また未照射不活性母材燃料(1か月の転用適時性検知目標を有する未照射直接使用物質)の包括的核拡散抵抗値は照射済MOX燃料(3か月の転用適時性検知目標を有する照射済照射直接使用物質)と同程度であることを明らかにした。最終結果は不活性母材燃料の管理における保障措置の査察頻度の低減を示唆している。

The proliferation resistance (PR) of an inert matrix fuel (IMF) in the transuranic nuclear fuel cycle (NFC) of a high temperature gas cooled reactor is evaluated relative to the uranium and plutonium mixed-oxide (MOX) NFC of a light water reactor using PRAETOR code and sixty-eight input attributes. The objective is to determine the impacts of chemical stability of IMF and fuel irradiation on the PR. Specific material properties of the IMF, such as lower plutonium content, carbide ceramics coating, and absence of U, contribute to enhance its relative PR compared to MOX fuel. The overall PR value of the fresh IMF (an unirradiated direct use material with a one-month diversion detection timeliness goal) is nearly equal to that of the spent MOX fuel (an irradiated direct use nuclear material with a three-month diversion detection timeliness goal). Final results suggest a reduced safeguards inspection frequency to manage the IMF.