高転換型革新的水冷却炉(HC-FLWR)の使用済燃料特性の検討

Investigation on spent fuel characteristics of High Conversion type core of FLWR (HC-FLWR)

深谷 裕司   ; 中野 佳洋 ; 大久保 努

Fukaya, Yuji; Nakano, Yoshihiro; Okubo, Tsutomu

本研究は、新概念の炉型である高転換型革新的水冷却炉(HC-FLWR)の使用済燃料特性を検討することを目的としている。使用済燃料特性の検討結果は、その輸送や再処理等の取扱いにおける安全管理を考えるうえで不可欠である。一般的に、使用済燃料特性の検討には線源評価コードORIGENが広く使われており、本研究においてもORIGENによる解析を行って評価した。また、HC-FLWR用ORIGENライブラリはSWATコード改訂版によって作成した。そして、崩壊熱と放射能について冷却期間が2年と4年の場合について他の炉型に対し比較することにより検討した。その結果、HC-FLWRの使用済燃料のFP核種による崩壊熱と放射能は燃焼度45GWd/tの軽水炉やフルMOX軽水炉と同等であることがわかった。また、アクチニド核種からの崩壊熱・放射能については、Pu装荷量が多いことと軽水炉取り出しのPuの多いPu組成を使用条件と想定しているため、他の炉型と比較して大きくなることがわかった。一方、Pu組成の劣化の程度に関しては、HC-FLWRはフルMOX軽水炉よりも硬いスペクトルを持つために、Pu組成の劣化の程度が低いことがわかった。

The purpose of this research is to investigate spent fuel characteristics of High Conversion type core of FLWR (HC-FLWR). HC-FLWR is a new reactor concept and the spent fuel characteristics have been investigated comparing with other types of reactor. For the evaluation, the ORIGEN code was also used. The ORIGEN libraries for HC-FLWR were generated using the SWAT code. The decay heat and the radioactivity after a cooling time of 2 years and 4 years were evaluated. As a result, the decay heat and the radioactivity of FP nuclides from the HC-FLWR spent fuel are almost the same as those of LWRs and full-MOX-LWRs with the discharge burn-up of 45GWd/t, and the decay heat and the radioactivity of actinides are higher than others, because of its large amount of loaded Pu inventory and the Pu composition from the LWR spent fuel including large amount of Pu. However, the Pu vector of the spent fuel is better than that of full-MOX-LWRs, because of the harder spectrum.