Recent activities for accelerator driven system in JAEA

JAEAにおける加速器駆動未臨界システムについての最近の活動

菅原 隆徳  ; 西原 健司  ; 佐々 敏信   ; 大井川 宏之 

Sugawara, Takanori; Nishihara, Kenji; Sasa, Toshinobu; Oigawa, Hiroyuki

原子力機構では、商用原子炉から排出される使用済燃料に含まれるマイナーアクチノイド(MA)を核変換するため、熱出力800MW,鉛ビスマス(LBE)冷却型の加速器駆動未臨界システム(ADS)を検討している。本研究では、ADSの成立性に大きく影響を及ぼすMA核データの信頼性向上方策と、ビーム窓の構造成立性について検討を行った。ADSはMAを大量に装荷することから、通常の原子炉炉心に比べて、核設計時における核データ起因誤差が大きいと考えられる。本研究では、核データ起因誤差を定量的に示し、併せてMA装荷臨界実験を行った場合にこの誤差がどの程度改善するかを、炉定数調整法により示した。ビーム窓は非常に厳しい環境での使用が想定されていることから、ADSの成立性にかかわる重要な構成要素である。本検討では、陽子ビームによる発熱とLBEによる外圧を考慮した解析を行い、成立性の高い概念の検討を行った。併せて、LBEによる静的腐食試験の結果をもとに、ビーム窓の成立性について議論を行った。

In Japan Atomic Energy Agency (JAEA), various R&D for 800 MWt, lead bismuth eutectic (LBE) cooled ADS have been performed to transmute minor actinides (MA) discharged from spent fuel of commercial nuclear power plants. This study introduces the latest two activities for the ADS in JAEA. The first one is the uncertainty analysis for the subcritical core. Since uncertainties of the current MA nuclear data are supposed to be larger than those of other nuclides, it is necessary to improve the accuracy of the neutronics design. We discuss the effect of MA-loaded experiments for its improvement by using the cross-section adjustment procedure. The second activity is the structural analysis of the beam window. The discussions for the feasible concept are performed by using Finite Element Method.