新型転換炉評価研究大型炉炉心特性の検討2実験炉装荷燃料の検討

A Study of core performance for commercial FUGEN (II); Study of nuclear characteristics of 54-pin fuel assembly

若林 利男*; 飯島 一敬*; 菅原 悟*; 福田 研二*; 宮脇 良夫; 北原 種道*

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新型転換炉実証炉用の54本燃料集合体において,格子ピッチ,プルトニウム富化度,ウラン濃縮度を変えた場合の炉心,核特性を,運転制御上重要な出力係数及び冷却材ボイド反応度,燃料経済上重要な燃焼度及び燃料サイクル指標に着目し,検討をおこなった。▲今回の計算結果から,54本燃料集合体において利用できるウラン濃縮度,プルトニウム富化度のあらゆる組合せの燃料について,核特性の定量的検討が可能となった。▲実証炉用装荷燃料は核特性の面から次の様に評価できる。▲1)運転制御上からかなり広範囲のウラン及びプルトニウム富化燃料が使用できる。▲2)ウランとプルトニウムの混合燃料の場合,天然ウラン又は微濃縮ウラン(1.0wt%ウラン235)にプルトニウムを富化した燃料が核特性上一番良い。▲3)プルトニウムを富化する量は,局所ピーキング係数,出力ミスマッチが許される範囲で,できるだけ多い方が良い。▲4)濃縮ウラン燃料の場合,格子ピッチがある程度以上大きくなると運転制御上の面で使用が困難となる。▲

Nuclear characteristics of 54-pin fuel assembly for commercial FUGEN were studied from the view points of reactor safety and fuel-cycle economy. Coolant void reactivity and power coefficient for the analysis of reactor safety, and burnup and fuel-cycle indicator for evaluating fuel-cycle cost were investigated in reference to lattice pitch, uranium and plutonium enrichment. From the present study, the following results are summarized. (1)Uranium and plutonium fuel can be used in a wide range of enrichment. (2)Natural uranium or low enriched uranium (1wt% U) fuel mixed plutonium shows the best nuclear characteristics. (3)Nuclear characteristics are improved by more introduction of plutonium in consideration of local peaking factor and power mismatch.