Partitioning and transmutation technology in Japan and its benefit on high-level waste management

日本における分離変換技術とその高レベル廃棄物処分に対する導入効果の評価

大井川 宏之 ; 西原 健司  ; 横尾 健*

Oigawa, Hiroyuki; Nishihara, Kenji; Yokoo, Takeshi*

日本では高レベル放射性廃棄物(HLW)処分の負担軽減を目指した分離変換技術の研究開発が行われている。将来の核燃料サイクルの廃棄物管理における分離変換技術の導入効果を明確に示すことを目的に、UO-LWR, MOX-LWR, MOX-FBRで生じる使用済燃料について、HLWの処分に要する処分場面積を定量的に議論した。解析では、分離プロセスとして、(1)従来型PUREX法,(2)マイナーアクチニド(MA)の核変換,(3)核分裂生成物(FP)の群分離,(4)MAの核変換とFPの群分離の4種類を仮定した。検討の結果、LWRでもFBRでもMOX燃料を用いる場合、処分場面積をUO燃料と同程度の広さとするにはMA核変換が必要であることがわかった。また、燃料種類,炉の種類,再処理前冷却期間によらず処分場面積をさらに低減するには、MA核変換とFP群分離を組合せる必要があることを示した。

In Japan, the partitioning and transmutation (PT) technology is being studied and developed to reduce the burden of the high-level radioactive waste (HLW) management. To demonstrate clearly the benefit of the PT technology on the waste management of future nuclear fuel cycles, the repository area necessitated to dispose of the HLW was discussed quantitatively for spent fuels from UO-LWR, MOX-LWR and MOX-FBR. Four options of separation process were assumed in the analysis: (1) Conventional PUREX reprocessing, (2) Transmutation of minor actinide (MA), (3) Partitioning of FP, and (4) PT for both MA and FP. The results showed that MA transmutation would be necessary to keep the emplacement area for MOX fuel at the same level as that for UO fuel. The adoption of PT for both MA and FP was effective to further reduce the repository area independently on the fuel type, the reactor type and the cooling period.