Na冷却小型炉のシステム設計研究; 平成16年度の研究成果のまとめ

Conceptual design study of small sodium cooled reactors

近澤 佳隆  ; 木曽原 直之 ; 臼井 伸一; 此村 守; 田中 俊彦

Chikazawa, Yoshitaka; Kisohara, Naoyuki; Usui, Shinichi; Konomura, Mamoru; Tanaka, Toshihiko

実用化戦略調査研究の一環として、小型炉の多様な特徴を生かした金属燃料ナトリウム冷却炉概念の検討を行った。平成16年度は小型炉の魅力を整理し高価な燃料輸送費のため発電単価が高い僻地用小型電源として電気出力5万kWe、運転サイクル30年の長寿命炉心採用型概念と、電気出力30万kWeにおいて投資リスクと開発費用低減及び規格化大量生産による基幹電源に匹敵する経済性を追求した概念を検討した。長寿命炉心採用型はループ型において運転サイクル30年である特徴を利用したノズル方式の原子炉容器と冷却系1ループ化を採用することにより、大幅にNSSS物量削減が可能であり、僻地電源として魅力ある概念と成り得ることが示された。経済性追及型炉は1ループ化を採用して冷却系合理化を行うとともに、小型炉が集合体数が少ないことを利用しIVSで使用済燃料の搬出待ち貯蔵容量を確保することで炉外燃料取扱設備及び建屋配置を大幅に低減可能であり、小規模の燃料製造・再処理設備と組合せることで低い投資リスクで金属燃料において高速炉サイクルを実証する可能性があることが示唆された。

A conceptual design of various small metal fuel sodium cooled reactors has been studied in the feasibility study on commercialized fast breeder reactor cycle system. In FY2004 study, a 50 MWe power plant for remote places with a long life core without refueling and a 300 MWe modular reactor which pursues standardization for learning effect and reduction of capital risks.In the small reactor with a long life core, the reactor vessel is minimized without a permanent fuel handling system and the cooling system is simplified adopting 1 loop. The total mass of the reactor vessel and the cooling system is dramatically reduced and the concept has a potential to be an attractive power source for remote places.In the 300 MWe modular reactor, the cooling system adopts 1 loop and the ex-vessel fuel storage tank for spent fuels is eliminated adapting the in-vessel storage (IVS) which has a capacity for a 4 year storage. The reactor building is minimized without the ex-vessel storage This concept has a potential to be an power source for key grids with modular constructions and a first plant with a small fuel cycle facility can demonstrate the metal fuel fast reactor cycle