Early introduction core design for advanced LWR concept of FLWR to recycle Pu or TRU

PuあるいはTRUをリサイクル可能な新型軽水炉概念FLWRの早期導入炉心の設計

大久保 努; 中野 佳洋 ; 内川 貞夫; 深谷 裕司   

Okubo, Tsutomu; Nakano, Yoshihiro; Uchikawa, Sadao; Fukaya, Yuji

成熟した軽水炉技術に立脚してPuやTRUのリサイクルによって将来の持続的なエネルギー供給に貢献するため、新型軽水炉概念FLWRの提案・検討が行われている。本概念はMOX燃料を用いた稠密炉心を使用し、時系列的な2つのステップで構成されている。第1ステップは、早期導入を実現する高転換型炉概念HC-FLWRであり、軽水炉及びプルサーマル技術からのスムースな連続性の確保を目指したものである。第2ステップは、低減速軽水炉概念RMWRであり、1.0を超える高転換比を実現してPuやTRUの多重リサイクルによって長期的持続的なエネルギー供給に適するものである。重要な点は、この2つの炉心概念では整合性を有する同じ形の燃料集合体を利用する点であり、このことにより、同一の原子炉において前者から後者への移行が将来の燃料サイクル環境の状況に柔軟に対応して行うことが可能である。本論文では、FLWRの早期導入炉心の設計に重点を置きながら、FLWR研究開発における炉心設計の進め方とともに紹介する。

An advanced LWR concept of FLWR has been investigated in order to contribute to establish sustainable energy supply in the future by recycling Pu or TRU based on the well-developed LWR technology. The concept utilizes the tight-lattice core with the MOX fuel, and consists of two steps in the chronological sequence. The first is to realize early introduction of FLWR and is represented by a high conversion type one (HC-FLWR), which is basically intended to keep the smooth technical continuity from the LWR/MOX-LWR technologies. The second is represented by RMWR, which realizes a very high conversion ratio over 1.0 and is preferable for the long-term sustainable energy supply through Pu or TRU multiple recycling. The key point is that the two core concepts utilize the compatible and the same size fuel assemblies, and hence, the former concept can proceed to the latter in the same reactor system based flexibly on the future fuel cycle circumstances.