溶融塩高速炉の検討

久保田 健一; 江沼 康弘; 田中 良彦; 此村 守; 一宮 正和

JNC TN9400 2000-066, 52 Pages, 2000/06

JNC-TN9400-2000-066.pdf:1.82MB

平成11年度より2年間の予定で高速増殖炉サイクルの実用化に向けた調査研究として、「実用化戦略調査研究フェーズI」を実施している。本報告書は、このフェーズIの中間段階、すなわち平成11年度の研究成果をまとめたもので、実用化戦略調査研究において対象としたFBRプラントシステムのうち溶融塩高速炉について技術的成立性及び経済性等の観点から検討を加えたものである。平成11年度は、その他概念の高速炉として流動燃料炉全般を対象として検討に着手し、現時点での知見に基づき軽水炉との燃料サイクルの整合が取れるU-Puサイクルが可能な唯一の高速増殖炉体系として、塩化物溶融塩炉を選定した。次に、溶融塩炉の抱える技術的・経済的な様々な課題を摘出・評価したうえで、塩化物溶融塩炉としての諸特徴を具備した溶融塩燃料組成及びプラント概念を暫定構築し、溶融塩以外の冷却材を使用するプラントと比較評価するため、限られた技術情報を前提として技術的及び経済的成立性について評価し以下の結果を得た。(1)塩化物溶融塩炉は固有の安全性を有し、再処理費や燃料費の著しい合理化効果が期待できる。(2)燃料インベントリと炉心冷却能力はNa冷却炉より劣るため、原子炉及び冷却系機器の物量がNa冷却炉より増加する。(3)溶融塩との共存性のある経済的な構造材料開発の見通しが不明である。以上の結果より、現状では次の検討ステップへの移行は時期尚早と考えられる状況であるとの結論に至った。

TRU燃焼のための溶融塩加速器駆動システムの核設計

菅原 隆徳

no journal, , 

我が国では約47トンの分離プルトニウムが存在し、更に2021年から六ヶ所再処理工場が稼働し、新たなプルトニウムが分離される予定である。一方で、もんじゅの廃炉が決定し、高速炉でのプルトニウム利用は極めて不透明な状況にある。本研究では、これらのプルトニウムを削減するためのシステムとして、加速器駆動型の溶融塩炉に着目し、核設計を行った。MARDS (Molten salt Accelerator Driven System)と名付けられた概念について核設計を行った結果、鉛塩化物を用いるとした場合、40年間の運転を想定すると、陽子ビーム電流値は約6.77.2mA、プルトニウム核変換量は100120kg/yとなった。加速器出力は5.35.8MWとなり、円形加速器を採用することが可能である。プルトニウム削減量は40年で4.4トンとなり、47トンのプルトニウムを核変換するためには11基必要となる。