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ナトリウム冷却炉の燃料取扱設備の検討; 平成16年度の研究成果のまとめ(共同研究)

Design study on a fuel handling system in a sodium cooled reactor; Study in FY2004 (Joint research)

近澤 佳隆; 臼井 伸一; 此村 守; 池田 博嗣

Chikazawa, Yoshitaka; Usui, Shinichi; Konomura, Mamoru; Ikeda, Hirotsugu

高速増殖炉サイクルの実用化戦略調査研究の一環としてナトリウム冷却炉の燃料取扱設備の検討を実施している。平成16年度はナトリウム冷却大型炉を対象にEVST方式による燃料取扱設備を具体化して課題の整理を行った。水プール直接貯蔵方式は平成15年度の評価では、炉外のナトリウムポット取扱設備の物量が大きいことが指摘されたため、原子炉容器からの裸燃料取出により物量削減の可能性があることを示した。ただし、課題としては短時間の燃料洗浄時間の実証及び高発熱燃料(22kW/体)のガス冷却の安全性の確保が挙げられる。金属燃料の貯蔵においては、ガス中貯蔵,ヘリウムガス缶詰水プール貯蔵,EVST貯蔵の比較を行った。経済性,安全性の観点からEVST貯蔵が妥当であるとの結論に達した。また、ナトリウム冷却大型炉では低除染燃料,ODS鋼の被覆管等が採用されているため、原型炉及び実証炉とは燃料取扱条件が異なる。今回の検討において再処理・燃料製造側との取合条件も含めて酸化物燃料及び金属燃料の燃料取扱条件を整理した。

In the feasibility study on commercialized fast breeder cycle system, fuel handling systems for sodium cooled reactors has been studied. In FY 2004 study, a fuel handling system with an EVST for a twin large scale reactor power plant is designed and key issues about the system are identified. A manipulator type fuel handling machine suitable for the upper internal structure with a slit designed and seismic analyses show that it can treat spent fuels without interaction with upper internal structure in earthquakes. Fuel handling time is reduced adopting a sodium pot which can carry 2 subassemblies in onetime. Spent fuels are stored at an EVST while their decay heat are reduced to be 5kW/subassembly. A new fuel handling system for fuels with minor actinide is designed considering 1kW/subassembly heat and shielding. A innovative concept without an EVST is also studied. A fuel handling system adopting fuel transfer without a sodium pot is constructed to reduce material mass. A fuel handling system for a metal fuel reactor plant has been design. From the result of a survey on a gas storage, a water pool storage with helium cans and EVST, a system with EVST is selected because of its economical and safety advantage. Fuel handling condition is briefly reviewed considering commercialized reactor fuel specifications such as minor actinide content and ODS cladding.

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