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Core and system design of Reduced-Moderation Water Reactor with passive safety features

受動的安全機能を有する低減速スペクトル炉の炉心及びシステム設計

岩村 公道; 大久保 努; 与能本 泰介; 竹田 練三*; 守屋 公三明*; 菅野 実*

Iwamura, Takamichi; Okubo, Tsutomu; Yonomoto, Taisuke; Takeda, Renzo*; Moriya, Kumiaki*; Kanno, Minoru*

日本における持続的なエネルギー供給を確保するため、低減速スペクトル炉(RMWR) に関する研究開発を進めている。RMWRは、成熟した軽水炉技術に基づいて、高燃焼度,長期サイクル,プルトニウムの多重リサイクル,ウラン資源の有効利用等の有用な特性を実現可能である。中性子の減速を抑えて転換比を向上させるために、稠密に配列されたMOX燃料棒の集合体が用いられる。燃焼度60GWd/tでサイクル長24ヶ月の自然循環冷却の330MWe小型RMWR炉心の概念設計が完了した。本炉心設計では、1.01の増殖比と負のボイド反応度係数が同時に達成されている。プラントシステムの設計では、経済性を向上させるために受動的安全機能が採用されている。現時点では、能動的及び受動的機器を組み合わせたハイブリッド型と完全受動安全型を候補として検討している。既に前者に関しては、原子炉機器のコストを下げるとの評価が得られている。

Research and developments of reduced-moderation water reactor (RMWR) have been performed. The RMWR can attain the favorable characteristics such as high burn-up, long operation cycle, multiple recycling of plutonium and effective utilization of uranium resources, based on the matured LWR technologies. MOX fuel assemblies in the tight-lattice fuel rod arrangement are used to reduce the moderation of neutron, and hence, to increase the conversion ratio. The conceptual design has been accomplished for the small 330MWe RMWR core with the discharge burn-up of 60GWd/t and the operation cycle of 24 months, under the natural circulation cooling of the core. A breeding ratio of 1.01 and the negative void reactivity coefficient are simultaneously realized in the design. In the plant system design, the passive safety features are intended to be utilized mainly to improve the economy. At present, a hybrid one under the combination of the passive and the active components, and a fully passive one are proposed. The former has been evaluated to reduce the cost for the reactor components.

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