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Feasibility study of accelerator driven system proposed by JAEA

JAEAにおける加速器駆動核変換システムの成立性評価研究

菅原 隆徳  ; 西原 健司 ; 辻本 和文 ; 岩永 宏平; 倉田 有司; 佐々 敏信  ; 大井川 宏之 

Sugawara, Takanori; Nishihara, Kenji; Tsujimoto, Kazufumi; Iwanaga, Kohei; Kurata, Yuji; Sasa, Toshinobu; Oigawa, Hiroyuki

JAEAでは加速器駆動核変換システム(ADS)の成立性を高めるための設計検討を実施している。炉心出力平坦化については、炉心内の被覆管最高温度が約600$$^{circ}$$Cという現状を改善するため、燃料中のZrN希釈材の体積割合を各サイクル初期において調節する方法を検討した。検討の結果、炉心を4領域に分け、ZrN体積割合を調節することで、被覆管最高温度が約490$$^{circ}$$Cにまで低減できるという結果を得た。ADSの安全解析については、設計基準外事象としてビーム過出力事象(UBOP),流量喪失事象(ULOF)を対象に、高速炉用炉心崩壊過程解析コードSIMMER-IIIにより解析を行った。解析の結果、JAEAで検討しているADSでは、これらの事象においても炉心崩壊に至らないことが示された。ビーム窓設計については、座屈圧力に対する設計裕度を増加させる方法の検討を行った。検討では半球モデルを使用し、有限要素法による解析結果を用いた。その結果、陽子ビームによる発熱の低減が、座屈圧力に対する設計裕度の増加に効果的であることがわかった。

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