Evaluation of MA recycling concept with high Am-containing MOX (Am-MOX) fuel and development of its related fuel fabrication process

高濃度Am含有MOX燃料を利用したMAリサイクルシステム概念の評価及び関連する燃料製造プロセス開発

田中 健哉; 石井 徹哉; 吉持 宏; 浅賀 健男

Tanaka, Kenya; Ishii, Tetsuya; Yoshimochi, Hiroshi; Asaka, Takeo

高濃度Am含有MOX燃料をベースとするMAリサイクルのシステム評価の一部として、MAリサイクルに伴う高レベル廃棄物発生量の低減に基づき、処理・処分に対する経済的な効果を評価した。また、このMAリサイクルシステムの中核技術となる燃料製造プロセスの成立性評価のため、転造造粒及び押出し造粒の比較検討を行い、両者の高濃度Am燃料製造への適用可能性を示した。さらに、Amを高濃度含有することによる熱伝道度等の物性劣化を補償するためのUメタル粒子及びMo粉末の添加酸化物燃料評価としてUOを用いた先行焼結試験を行い、製造条件を把握するとともに、熱伝導度測定を行い、添加剤添加による熱伝導度の改善効果を確認した。

As a part of the economic evaluation of the MA recycling system, the management cost of high level radioactive waste was estimated quantitatively. The development of an innovative fuel fabrication process has been done by using UO powder, U metal particles and Mo powder. From comparisons of granulated material characteristics, two candidate methods, mixing granulation (MIX/G) and extruding granulation (EXT/G), were considered to have good feasibility as the fuel fabrication process. In the preliminary sintering test of granulated UO obtained by EXT/G, a high density UO pellet (97% of TD) with 5wt% of U and 5wt% of Mo was successfully sintered. From the results of thermal conductivity measurements, it was confirmed that the dispersion of Mo powder and U metal into the oxide matrix was an effective way to improve the characteristic.