Direct disposal concepts of spent mixed oxide fuel from light water reactors based on heat transfer calculations

熱伝導解析に基づく軽水炉使用済み混合酸化物燃料の直接処分概念の検討

阿部 拓海 ; 西原 健司  

Abe, Takumi; Nishihara, Kenji

熱伝導解析に基づき、軽水炉で使用された混合酸化物(MOX)燃料の直接処分概念の検討を行った。MOX使用済み燃料の直接処分において、廃棄体を包む緩衝材の温度が最も厳しい制限となる。そこで、ウラン使用済み燃料の直接処分概念を参考に、廃棄体の専有面積や冷却期間をはじめとしたパラメータを変更することによるMOX燃料直接処分時の緩衝材最高温度への影響を調査した。その結果、専有面積の変更に加え、冷却期間や処分深度の変更も組み合わせることが必要であると判明した。また、緩衝材最高温度の制限を満たすにはウラン使用済み燃料の直接処分概念と比較して廃棄体あたり3から5倍の専有面積が必要であると分かった。

Methods of direct disposal of mixed oxide spent fuel (MOXSF) consumed in light water reactors were investigated via heat transfer calculation. The temperature of the buffer material surrounding the waste is the most stringent limitation on the direct disposal of MOXSF. Therefore, the effects on the maximum temperature of the buffer material were examined by changing the occupied area, cooling term of MOXSF, and other parameters considering the direct disposal of uranium spent fuel. The results showed that it is necessary to change the cooling term and disposal depth in addition to the change of the occupied area. Accordingly, some disposal concepts that satisfy the limitation of the maximum buffer material temperature were derived, and estimates revealed that the occupied area per unit waste of the MOXSF is three to five times that of uranium spent fuel.