Current status of research and development of supercritical water cooled fast reactor (super fast reactor) in Japan

日本における超臨界圧水冷却高速炉(スーパー高速炉)の研究開発の現状

中塚 亨  ; 岡 芳明*; 石渡 祐樹*; 奥村 啓介 ; 長崎 晋也*; 手塚 健一*; 森 英夫*; 江里 幸一郎; 赤坂 尚昭; 中園 祥央*; 寺井 隆幸*; 室屋 裕佐*; 山川 正剛*

Nakatsuka, Toru; Oka, Yoshiaki*; Ishiwatari, Yuki*; Okumura, Keisuke; Nagasaki, Shinya*; Tezuka, Kenichi*; Mori, Hideo*; Ezato, Koichiro; Akasaka, Naoaki; Nakazono, Yoshihisa*; Terai, Takayuki*; Muroya, Yusa*; Yamakawa, Masatake*

圧力容器型の超臨界圧水冷却炉は、1989年より東京大学で研究開発が進められてきており、現在、第4世代炉の一つとして、日本,欧州及び他の国で実用化に向けた研究が行われている。東京大学の概念は、熱中性子炉は「スーパー軽水炉」,高速炉は「スーパー高速炉」と呼ばれている。高速炉は、熱中性子炉と同じプラントシステムで実現可能と期待されている。経済的な高速炉体系を開発することを目的として、「スーパー高速炉」の研究プロジェクトが2005年12月から2010年3月まで東京大学を代表機関として進められ、九州大学,原子力機構,東京電力がこのプロジェクトに参加した。このプロジェクトは、(1)スーパー高速炉の概念の構築,(2)伝熱流動実験,(3)材料開発の3つからなる。本論文では、このプロジェクトで得られた成果の概要を紹介する。具体的には、(1)では東京大学による炉心核熱結合解析やシステム解析等の結果、(2)では九州大学による模擬流体を用いた熱流動実験、原子力機構による超臨界圧水を用いた熱流動実験と3次元解析コード開発の結果、また、(3)では東京大学・原子力機構によるクリープ試験,腐食試験等の材料基礎研究の結果について報告する。

Pressure-vessel-type supercritical water cooled reactors (SCWRs) have been developed at the University of Tokyo (UT) since 1989 and are studied in Japan, Europe and other countries. UT's concepts of the reactor are termed "Super LWR" for thermal neutron spectrum and "Super Fast Reactor (FR)" for fast spectrum respectively. With the scope of developing an economical fast reactor system, a Japanese research project of the "Super FR" had been conducted since December 2005 to March 2010. UT, Kyushu University, Japan Atomic Energy Agency and Tokyo Electric Power Company have participated in the project. It consisted of three subjects: (1) development of the Super FR concept, (2) thermal-hydraulic experiments and (3) materials developments. All items have successfully finished. The present paper will summarize the results of the project.