ガス炉のプラント概念に関する研究(研究報告)

Study on plant concept for gas cooled fast reactor

森部 剛志; 久保 重信 ; 三枝 利家; 此村 守

Moribe, Takeshi; Kubo, Shigenobu; Saigusa, Toshiie; Konomura, Mamoru

FBRサイクルの実用化戦略調査研究では、多様な冷却材(ナトリウム、重金属、ガス、水等)、燃料形態(MOX、金属、窒化物等)及び出力規模等からなる技術選択肢を摘出・整理し、軽水炉に比肩する経済性を有する実用化時代の高速増殖炉プラント概念を検討している。平成14年度ガス炉の概念に関する研究では、平成13年度に有望な概念として選定した被覆粒子燃料ヘリウムガス炉について、炉心及びプラント全般の概念設計等を実施した。本報告書は、被覆粒子燃料ヘリウムガス炉のプラント設計について、平成14年度検討結果をまとめたものである。検討結果は以下の通りである。(1)受動的炉停止機構について、キュリー点電磁石方式を選定し、構造概念を設定した。(2)原子炉構造について、炉心支持構造及びライナ構造概念を具体化した。高温構造対策の候補材としてSiCを選定した。(3)プラント耐震性について、強地震検討用条件下で3次元免震を前提として原子炉構造の耐震性は確保できる見通しを明らかにした。(4)コアキャッチャーの検討に関連して、炉心損傷時の事象推移についてフィージビリティ検討を行った。その検討結果に適合しうるコアキャッチャー概念を提案した。(5)物量に基づく概略の建設コスト出力規模依存性の評価を行い、ガス冷却小型炉概略建設単価は小型炉目標建設単価を2割程度上回る見通しを得た。

In (Feasibility Study on Commercialized Fast Reactor Cycle System), technological options including various coolant (sodium,heavy metal, gas, water,etc.), fuel type (MOX, metal, nitride) and output power are considered and classified, and commercialized FBR that have economical cost equal to LWR are pursued. In conceptual study on gas cooled FBR in FY2002, to identify the prospect of the technical materialization of the helium cooled FBR using coated particle fuel which is an attractive concept extracted in the year of FY2001, the preliminary conceptual design of the core and entire plant was performed. This report summarizes the results of the plant design study in FY2002. The result of study is as follows. (1)For the passive core shutdown equipment, the curie point magnet type self-actuated device was selected and the device concept was set up. (2)For the reactor block, the concept of the core supporting structure, insulators and liners was set up. For the material of the heat resistant structure, SiC was selected as a candidate. (3)For the seismic design of the plant, it was identified that a design concept with three-dimensional base isolation could be feasible taking the severe seismic condition into account. (4)For the core catcher, an estimation of possible event sequences under severe core damage condition was made. A core catcher concept which may suit the estimation was proposed. (5)The construction cost was roughly estimated based on the amount of materials and its dependency on the plant output power was evaluated. The value for a small sized plant exceeds the target construction cost about 20%.