Research and development on accelerator-driven transmutation system at JAERI

日本原子力研究所における加速器駆動核変換システムの研究開発

佐々 敏信   ; 大井川 宏之 ; 辻本 和文 ; 西原 健司  ; 菊地 賢司; 倉田 有司; 斎藤 滋   ; 二川 正敏  ; 梅野 誠*; 大内 伸夫 ; 荒井 康夫; 湊 和生 ; 高野 秀機*

Sasa, Toshinobu; Oigawa, Hiroyuki; Tsujimoto, Kazufumi; Nishihara, Kenji; Kikuchi, Kenji; Kurata, Yuji; Saito, Shigeru; Futakawa, Masatoshi; Umeno, Makoto*; Ouchi, Nobuo; Arai, Yasuo; Minato, Kazuo; Takano, Hideki*

原研では、マイナーアクチニドと長寿命核分裂生成物を核変換する加速器駆動システムの研究開発を進めている。システムは大強度陽子加速器,鉛・ビスマス核破砕ターゲット及び窒化物燃料を装荷した鉛・ビスマス冷却未臨界炉心から構成される。約2,500kgのマイナーアクチニドが未臨界炉心に装荷される。このシステムを熱出力800MWで運転することにより、年間250kgが核変換される。未臨界炉心を駆動するため、ビーム出力30MWの超伝導線形加速器を接続する。未臨界炉心設計,核破砕ターゲット技術,鉛・ビスマス利用技術,加速器開発及びマイナーアクチニド燃料開発などの多くの分野で研究開発が行われている。中でも、加速器駆動システムの成立性に関する研究や評価を行うため、核変換実験施設(TEF)が大強度陽子加速器計画の下で提案されている。

JAERI carries out research and development on accelerator-driven system (ADS) to transmute minor actinides and long-lived fission products. The system is composed of high intensity proton accelerator, lead-bismuth spallation target and lead-bismuth cooled subcritical core with nitride fuel. About 2,500 kg of minor actinide is loaded into the subcritical core. Annual transmutation amount using this system is 250 kg with 800MW of thermal output. A superconducting linear accelerator with the beam power of 30MW is connected to drive the subcritical core. Many research and development activities are under way and planned in the fields of subcritical core design, spallation target technology, lead-bismuth handling technology, accelerator development, and minor actinide fuel development. Especially, to study and evaluate the feasibility of the ADS from physics and engineering aspects, the Transmutation Experimental Facility (TEF) is proposed under a framework of the High-Intensity Proton Accelerator Project.