Advanced LWR concept with hard neutron spectrum (FLWR) for realizing flexible plutonium management

プルトニウム資源の効率的かつ柔軟な利用を実現する軽水冷却高速炉概念

内川 貞夫; 大久保 努; 中野 佳洋 ; 小林 登

Uchikawa, Sadao; Okubo, Tsutomu; Nakano, Yoshihiro; Kobayashi, Noboru

革新的水冷却炉(FLWR)は、発電炉としての経験・実績が豊富な軽水炉技術に立脚して増殖による持続的なプルトニウムの多重リサイクル利用を目指した水冷却高速炉であり、同一炉心構成のもとで燃料集合体の仕様を変更することにより、将来の核燃料サイクル環境の進展に対応した柔軟かつ高度な資源の利用を実現するものである。これまでの設計研究により、1.0を越える転換比(核分裂性プルトニウム残存比)と負のボイド反応度係数を維持してプルトニウムの多重リサイクル利用が可能であることを確認している。本論文では、FLWRの全体概念と炉心設計に関する最新成果を紹介する。

An advanced LWR concept with hard neutron spectrum (FLWR) has been proposed in order to ensure sustainable energy supply in the future based on the well-experienced LWR technologies. The FLWR is essentially a BWR-type reactor, in which the moderation of neutron in the core is reduced by use of the hexagonal-shaped fuel assemblies with the triangular-tight-lattice fuel rod configuration. The core design concept of FLWR is to realize effective and flexible utilization of uranium and plutonium resources by two stages, corresponding to the advancement of the fuel cycle technologies and related infrastructures. The core in the first stage of FLWR aims at intensive utilization and preservation of plutonium based on the experiences of the current LWR and MOX utilization, and the one in the second stage realizes sustainable multiple plutonium recycling with a high conversion ratio over 1.0. The present paper summarizes the recent core design studies of FLWR.