The Impact of fuel cycle options on the space requirements of a HLW repository

核燃料サイクルオプションと高レベル放射性廃棄物処分場の所要面積

河田 東海夫

Kawata, Tomio

原子力を真に持続的なエネルギー源とするためには、燃料供給の持続性を保証することに加え、廃棄物の処分が永続的に行える道を確保する必要がある。後者を達成するためには、特に広大な面積を必要とする高レベル廃棄物の処分場については、単位面積あたりの廃棄物充填密度をできるだけ高めることにより、与えられた処分場の利用可能期間を極力長くする必要がある。高レベル廃棄物の場合、処分場への廃棄物充填密度の主要決定因子は発熱であり、特に半減期の長いTRU元素の発熱の影響は大きい。本報告では、代表的な核燃料サイクルオプションで生ずる高レベル廃棄物の発熱を、TRUに着目して比較し、それを除去することによる処分場所要面積低減の可能性を検討した。とくに将来のFBRサイクルでは、TRUの回収・燃焼を行うことで、単位発電量あたりに必要とする処分場面積を半分程度に低減できる可能性を示した。

To make nuclear energy truly sustainable, it is necessary to ensure not only the sustainability of the fuel supply but also the sustained availability of waste repositories, especially those for high-level radioactive waste (HLW). From this perspective, the effort to maximize the waste loading density in a given repository is important for easing repository capacity problems. In most cases, the loading of a repository is controlled by the decay heat of the emplaced waste. In this paper, a comparison of the decay heat characteristics of HLW is made among the various fuel cycle options. It is suggested that, for a future fast breeder reactor (FBR) cycle, the removal and burning of minor actinides (MA) would significantly reduce the heat load in waste and would allow for a reduction of repository size by half.