Small-sized high temperature reactor (MHR-50) for electricity generation; Core design with long refueling interval

電力生産のための小型高温ガス炉(MHR-50); 長寿命化に向けた炉心設計

寺田 敦彦  ; 島川 聡司; 柴田 大受 ; 塩沢 周策*; 皆月 功

Terada, Atsuhiko; Shimakawa, Satoshi; Shibata, Taiju; Shiozawa, Shusaku*; Minatsuki, Isao

三菱重工と原子力エネルギー基盤連携センターに高温ガス炉要素技術開発特別チームを設置して、電気出力50MWのブロック型小型高温ガス炉(MHR-50)の設計に取り組んでいる。ブロック型高温ガス炉の炉心の課題の一つに、運転コスト低減につながる炉心燃料交換のための期間削減がある。この課題を解決する炉心の長寿命化を目指し、燃料体発熱密度や燃料コンパクトのウラン/黒鉛の配合比等をパラメータにして検討し、燃料体10段積みカラム(平均発熱密度3W/cc)を42カラム設置した炉心構成にすることにより約10年にわたり燃料を交換することなく運転が可能なことを明らかにした。

High Temperature Gas-cooled Reactor (HTGR) has several features different from conventional light water reactors such as high passive safety characteristics, high thermal efficiency and high economy for small sized reactor with modular concept. On the other hand, one of disadvantages of HTGR with prismatic core is to require rather long-term and expensive refueling, resulting in relatively high maintenance period and cost. To solve the disadvantage, the present study challenges the core design of MHR-50 for long refueling interval by increasing core size, fuel loading and fuel burn-up. The preliminary burn-up calculation suggested that approximately 10 years of long refueling interval was found to be reasonably achieved.