A Study on the optimized fuel cycle systems during the transition period from LWR era to FBR era

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小島 久雄; 林 直人; 永井 俊尚 ; 藤田 雄二 ; 河田 東海夫

Ojima, Hisao; Hayashi, Naoto; Nagai, Toshihisa; Fujita, Yuji; Kawata, Tomio

本書では、代表的な軽水炉からFBRへの移行シナリオに関するプレリミナリの評価について述べる。FBR導入速度は軽水炉のリプレース速度に密接に関係しているが、FBRへの移行は燃料サイクルシステムを最適化する手段として考えるべきである。Pu収支評価に基づくと、FBR導入が始まる前に適切な量の軽水炉使用済燃料の確保が必要がある。我が国の第2軽水炉燃料再処理プラントの使命は、新規FBRのスタートアップに必要なPuを供給することにある。軽水炉MOX燃料でのPu利用が進むと、高レベル放射性廃棄物中のマイナーアクチニド(MA)の蓄積が顕著となり、MAの発熱が要因となってガラス固化体発生量が大幅に増加する。この問題に対しては、FBRにMA回収サイクルを繋げることで有益な解を得られる。移行シナリオに対応する次世代再処理プラントに対する要求も検討しており、"PEACE"と称する革新的概念を提案する。

This paper mentions a preliminary evaluation on the typical LWR-to-FBR transition scenarios. Deployment rate of FBRs is strongly connected with replacement rate of LWRs, however, the transition should be seen as a matter of the optimization of fuel cycle systems. Based on the Pu balance evaluation, it seems definitely necessary to save an adequate amount of LWR spent fuels before beginning the deployment of FBRs. The mission of the second LWR fuel reprocessing plant in Japan will most provably be to feed Pu needed for starting up new FBRs. Along with the Pu utilization, especially as LWR-MOX fuel, the accumulation of minor actinides(MAs) in the high-level radioactive waste will become dominant and finally result in larger number of vitrified HLW because of heat generation from MAs. MA recovery cycle combined with the FBR will gives successful solution on this matter. Requirements on the next generation reprocessing plant, which corresponds to the transition scenario, are studied and innovative concept named