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減速材を用いたLLFP消滅特性の整理

LLFP transmutation in various fast reactors using a moderating target

大木 繁夫; 青柳 成美*

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FBR実用化戦略調査研究で検討対象となっている燃料形態及び冷却材の異なる高速炉について長半減期核分裂生成物(Long-Lived Fission Product,LLFP)の消滅特性解析を行った。対象とした高速炉は、1)ナトリウム冷却酸化物燃料炉心、2)ナトリウム冷却窒化物燃料炉心(Heボンド)、3)ナトリウム冷却窒化物燃料炉心(Naボンド)、4)ナトリウム冷却金属燃料炉心、5)鉛冷却窒化物燃料炉心(BREST-300)、6)鉛冷却酸化物燃料炉心、7)炭酸ガス冷却酸化物燃料炉心(ETGBR)である。LLFPとしては79Se,93Zr,99Tc,107Pd,126Sn,129I,135Csの7核種を選定した。それらを減速材(ZrH1.7)付きターゲット集合体に装填、上記高速炉の径方向ブランケット位置での照射を想定し、LLFP消滅量及び消滅率を算出した。主な結果を以下に示す。・径方向ブランケットにおける減速材ターゲットを用いたLLFP消滅特性には、炉心部の燃料形態及び燃料形態の違いはほとんど現れない。・大型炉よりも中型炉の方が炉心燃料集合体数に対するLLFPターゲット数が多いため、炉出力あたりのLLFP消滅量が大きくなる。

Transmutation property of long-1ived fission product (LLFP) was analyzed for various fast reactor cores having different fuel and coolant types. The inves tigated fast reactor cores were (1)sodium cooled and oxide fueled core, (2)sodium cooled and nitride fueled core (He-bond), (3)sodium cooled and nitride fueled core (Na-bond), (4)sodium cooled and metal fueled core, (5)lead cooled and nitride fueled core (BREST-300), (6)lead cooled and oxide fueled core, and (7)carbon dioxide gas cooled and oxide fueled core (ETGBR). Selected seven LLFPs were $$^{79}$$Se, $$^{93}$$Zr, $$^{99}$$Tc, $$^{107}$$Pd, $$^{126}$$Sn, $$^{129}$$I and $$^{135}$$Cs. Taking them into moderating target subassemblies loaded on the radial blanket region, the transmutation amount and rate of LLFPs for each investigated core were evaluated and compared. Followings are the main results: (1)LLFP transmutation property in a moderating target has little dependence on the fuel and coolant types of the fast reactor core. (2)A middle-sized core has larger LLFP transmutation amount per reactor power than a large-sized core.

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