Basic analysis on isotopic barrier of material attractiveness based on plutonium composition of FBR

高速増殖炉のプルトニウム同位体組成に基づく物質障壁に関する基礎解析

Permana, S.; 鈴木 美寿; 齊藤 正樹

Permana, S.; Suzuki, Mitsutoshi; Saito, Masaki

大型高速増殖炉の燃料挙動について、プルトニウム同位体の物質障壁を主要なパラメータとして、自発核分裂及び崩壊熱を考慮した核拡散抵抗性を評価するPu同位体組成による物質魅力度に着目して調べた。炉心領域の超ウラン元素及びマイナーアクチナイド元素添加のオプションとしてのブランケット領域の元素は、Npから変換した変性Puとして、高い組成のPuを生み出した。TRU燃料中のPu同位体組成はMOX燃料中のPu同位体組成と比較してPuを除くと高いPu同位体組成を有する。Puを生み出す炉心及びブランケット領域のMAは、崩壊熱及び自発核分裂による高い物質障壁を得るのに主要な役割を果たしている。炉心領域のPu組成による高い物質魅力度は実用上使途困難なPuレベルを達成することができる。ブランケット領域への2%MA添加は魅力度を添加しない場合の兵器級グレードのPuを実用上使途困難なレベルにすることができる。

Fuel behaviors of the large fast breeder reactor have been investigated as well as material attractiveness based on isotopic plutonium composition for evaluating proliferation resistance aspect in regards to combine evaluation of decay heat and spontaneous fission neutron barrier as key parameters of isotopic material barrier. Trans-uranium fuel TRU in the core regions and doping MA in the blanket regions as the option of loading MA, produces higher Pu composition for denaturing plutonium which mainly comes from converted Np. Isotopic plutonium composition of TRU fuel has relatively less than its Pu composition of MOX fuel except for Pu composition which is obtained higher composition than MOX fuel. MA in the core or blanket regions which produces higher Pu composition becomes the key role for obtaining higher level material barrier of decay heat and spontaneous fission neutron compositions.