Impact of partitioning and transmutation on LWR high-level waste disposal

軽水炉高レベル廃棄物処分に対する分離変換の効果

西原 健司  ; 中山 真一 ; 森田 泰治  ; 大井川 宏之 ; 岩崎 智彦*

Nishihara, Kenji; Nakayama, Shinichi; Morita, Yasuji; Oigawa, Hiroyuki; Iwasaki, Tomohiko*

分離変換技術(PT)を導入した軽水炉核燃料サイクルで発生する放射性廃棄物の処分場における定置概念が、処分前の貯蔵期間によって受ける影響を検討した。PTを導入した燃料サイクルについて、(1)分離のみ(核分裂生成物の一部を分離),(2)核変換のみ(MAを分離し核変換),(3)分離及び核変換の両方、の3つのシナリオを検討した。過渡熱解析によって、処分場における幾つかの廃棄体配置に対して必要となる処分前貯蔵期間を評価し、貯蔵期間と定置面積の関係を得た。それぞれのシナリオに対して、発熱性の廃棄体の乾式貯蔵に必要な貯蔵能力を評価した。PTの廃棄体の貯蔵と処分双方に対する貢献が議論され、分離変換の双方を導入することが廃棄物管理の規模縮小に有効であることが示された。

We studied how cooling in the predisposal storage period may affect the design of the emplacement area in a repository for radioactive wastes produced by a light-water-reactor nuclear system that uses partitioning and/or transmutation (PT) technology. Three different fuel cycle scenarios involving PT technology were analyzed: (1) partitioning process only (separation of some fission products), (2) transmutation process only (separation and transmutation of minor actinides), and (3) both partitioning and transmutation. The necessary predisposal storage periods for some predefined emplacement configurations were determined through transient thermal analysis. For each scenario, we also estimated the storage capacity required for dry storage. The contributions of PT technology on the storage and disposal were discussed holistically, and we noted that the coupled introduction of partitioning and transmutation processes can bring an appreciable reduction in waste management size.