Neutronic characteristics of FLWR in the transition phase changing from high conversion core to breeder core

高転換型炉心から増殖型炉心への移行期におけるFLWR核特性

秋江 拓志  ; 中野 佳洋 ; 大久保 努

Akie, Hiroshi; Nakano, Yoshihiro; Okubo, Tsutomu

革新的水冷却炉(FLWR)は、Puの増殖と多重リサイクルが実現可能な低減速型の軽水炉である。その導入期において現行軽水炉との技術的連続性を保つため、高転換(HC)型のFLWRも提案されている。HC型の炉心が増殖(BR)型炉心へ移行する際には、同じ炉心構成の中に両者の型の燃料集合体が混在する。このHC型とBR型の集合体混在炉心体系では、中性子スペクトルの違いによりHC型とBR型集合体の境界領域に出力ピーキングが生じる恐れがあるので、その出力分布について検討した。その結果、2つの型の燃料集合体境界において出力ピーキングは非常に大きくなり得るが、燃料棒ごとの燃料富化度分布や燃料集合体の装荷パターンの最適化によって出力分布は有効に平坦化できることがわかった。HC型からBR型へのFLWR炉心の移行は、核的には大きな問題点なしに実施可能であると考えられる。

Innovative Water Reactor for Flexible Fuel Cycle (FLWR) is a low moderation water reactor which can realize Pu breeding and multiple recycling. And for the introduction stage, a high conversion (HC) type FLWR is also proposed to keep technical continuity from current LWRs. When the HC type core is shifted to the breeder (BR) core, there exist both types of fuel assemblies in the same core configuration. The power distribution in the HC + BR assemblies mixed core configuration is studied, because there might appear a power peaking in the adjacent region between HC and BR assemblies due to the difference in neutron spectrum. As a result, though a power peaking can be very large in the adjacent regions between the assemblies, the power distribution can be effectively flattened by considering a rod-wise fuel enrichment distribution and by optimizing the fuel assembly loading pattern. It is expected that FLWR can be shifted from HC type to BR type without major neutronic difficulties.