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軽水炉-高速炉移行期の高速炉炉心検討,1; TRU組成変動と炉心設計への影響

Fast reactor core design considerations for the LWR-FBR transition period, 1; TRU composition change and its influence on core design

丸山 修平; 大木 繁夫; 水野 朋保

Maruyama, Shuhei; Oki, Shigeo; Mizuno, Tomoyasu

高速増殖炉サイクル実用化研究開発(FaCT)プロジェクトとして研究開発を進めている実証炉及び軽水炉-高速炉移行期の実用炉では、炉心燃料として軽水炉使用済燃料や高速炉使用済燃料から回収される幅広い組成を持ったPu、あるいはTRUを使用することを想定している。設計用燃料組成条件の設定及び組成変動に対応した炉心燃料設計方法の構築に資することを目的として、種々のリサイクル方法によるTRU組成の変動及び炉心特性や燃料製造時・再処理時の燃料発熱量の推移等を把握するためのTRUのリサイクル解析を行った。Pu及びTRUをリサイクルする場合を合わせて考えると、燃焼反応度や反応度特性については、高燃焼度・長炉外時間,低燃焼度・短炉外時間の軽水炉使用済燃料TRU組成を用いた場合に核特性の両端となる見込みである。一方、燃料製造時や再処理時の燃料発熱量に関しては、高速炉でのリサイクル後にMAのリサイクル方法に依存したビルドアップが起こることがわかった。このほかにリサイクル解析の結果から、燃焼反応度とナトリウムボイド反応度、ドップラ係数の間の直線的な相関が明らかとなった。今後、得られたこれらの知見を、幅広い燃料組成を対象とする炉心・燃料設計に利用する。

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