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Transmutation of technetium in the experimental fast reactor "JOYO"

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青山 卓史 ; 前田 茂貴   ; 前田 幸基; 鈴木 惣十

Aoyama, Takafumi; Maeda, Shigetaka; Maeda, Yukimoto; Suzuki, Soju

環境負荷低減の観点から、高速炉における長半減期核分裂生成物(Long-Lived Fiision Product, LLFP)の核変換技術が検討されている。本報告では、サイクル機構大洗工学センター高速実験炉「常陽」において、LLFP核変換の実現可能性を評価した結果を報告する。高効率な核変換特性を持った照射場を設置するために、反射体領域の反射体6体を中性子減速用の集合体に置き換え、その中心に試験用の集合体を配置する方法を検討した。中性子減速材としては、減速物質の代表としてベリリウム(Be)及び水素化物(ZrH1.65)を採用し、核変換効率に対する減速材充填率や炉心燃料及び遮へい集合体への影響を評価した。充填率を最適化した結果、試験用集合体の炉中心レベルにおける$$^{99}$$Tcの核変換率はBe減速材で27.8%/year、ZrH$$_{1.65}$$減速材で20.1%/yearとなった。この結果、十分な核変換率が得られる照射場の設置可能性を示し、今後の課題を摘出した。

The present study examines the potential for the demonstration of fission product transmutation in the experimental fast reactor JOYO at JNC's Oarai Engineering Center. The possibility of creating a highly-efficient transmutation irradiation field by loading neutron moderating subassemblies in the reflector region of JOYO was examined in a series of scoping calculations. A cluster of reflector subassemblies was replaced with beryllium or zirconium hydride (ZrH1.65) moderated subassemblies. These moderated subassemblies surrounded one central test subassembly that would contain $$^{99}$$Tc or $$^{129}$$I target material. The $$^{99}$$Tc transmutation rate was 16.2% using ZrH$$_{1.65}$$ and 13.9% using beryllium as moderator. As a result of this study, basic characteristics of LLFP transmutation in JOYO using relevant moderator materials were investigated and the future feasibility was shown.

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