Concept of Innovative Water Reactor for Flexible Fuel Cycle (FLWR)

柔軟な燃料サイクルのための革新的水冷却炉(FLWR)の概念

岩村 公道; 内川 貞夫; 大久保 努; 久語 輝彦 ; 秋江 拓志  ; 中塚 亨  

Iwamura, Takamichi; Uchikawa, Sadao; Okubo, Tsutomu; Kugo, Teruhiko; Akie, Hiroshi; Nakatsuka, Toru

原研では、実績のある軽水炉技術と軽水炉MOX利用技術に基づき、プルトニウムの有効利用を実現し、将来の持続的エネルギー供給を可能にする革新的水冷却炉(FLWR)を開発している。炉心以外は現行軽水炉技術を利用するため、運転・保守性に優れる。炉心は燃料棒を稠密に配置し、高速炉に近いスペクトルを実現して、燃料の転換比を高める。本概念は、高転換型炉心と、低減速軽水炉炉心との2段階からなる。前者は、軽水炉やMOX軽水炉の代替プラントとして導入するもので、再処理工場からの回収プルトニウムを少数基で集中的に利用できる。後者では、さらに炉心を稠密化し、増殖を伴うMOX燃料多重リサイクル利用に移行し、天然ウラン資源消費量を抑制する。2つの炉心は同一サイズの六角燃料集合体を使用しており、集合体内の燃料棒本数や燃料棒間隔,プルトニウム富化度などを変更することで、燃料サイクル環境に柔軟に対応できる。

In order to ensure sustainable energy supply in the future based on the matured Light Water Reactor (LWR) and coming LWR-Mixed Oxide (MOX) technologies, a concept of Innovative Water Reactor for Flexible Fuel Cycle (FLWR) has been investigated in Japan Atomic Energy Research Institute (JAERI). The concept consists of two parts in the chronological sequence. The first part realizes a high conversion type core concept, which is basically intended to keep the smooth technical continuity from current LWR without significant gaps in technical point of view. The second part represents the Reduced-Moderation Water Reactor (RMWR) core concept, which realizes a high conversion ratio over 1.0 being useful for the long-term sustainable energy supply through plutonium multiple recycling based on the well-experienced LWR technologies. The key point is that the two core concepts utilize the compatible and the same size fuel assemblies, and hence, the former concept can proceed to the latter in the same reactor system, based flexibly on the fuel cycle circumstances.