Status of the development of fast breeder reactor fuels in FaCT project

FaCTプロジェクトにおける高速炉燃料の開発状況

前田 誠一郎 

Maeda, Seiichiro

原子力機構では2006年から開始したFaCTプロジェクトにおいて、MA含有MOX燃料を用いたナトリウム冷却型FBRであるJSFR,先進湿式再処理,簡素化ペレット法による燃料製造からなるシステムを主概念として開発を集中させている。JSFR用の燃料集合体の概念設計研究も現在進行中である。炉心設計では取出平均燃焼度150GWd/tまでの高燃焼度燃料及び長期運転を指向している。高燃焼度を達成するために、高速中性子照射に対する耐スエリング性を有し、高温強度を有するODS鋼を被覆管材として適用する。この大型燃料集合体には、炉心損傷事故での安全性を高めるために菱形内部ダクトを設置している。原子力機構とロシアRIARとの共同研究として、ODS鋼を用いた燃料ピンの照射試験をBOR-60で実施し、FCCI等の基本特性を確認するとともに被覆管製造における品質管理上の課題を摘出した。また、燃料製造技術としては、簡素化ペレット法として、造粒工程を統合したプルトニウム富化度調整済み溶液を用いた脱硝技術,ダイ潤滑成型技術等の革新技術開発を進めている。

JAEA has been concentrated on the development of the JSFR with MOX fuels, the advanced aqueous reprocessing and the simplified pelletizing fuel fabrication system in the FaCT project. The preliminary design study of fuel subassemblies for the JSFR is now underway. Targets of the core design are a high burnup fuel up to 150 GWd/t and a long operation period to enhance the economic competitiveness. ODS steel which has high resistance to void swelling and appropriate material strength at a high temperature is adopted for cladding tubes. An internal duct is equipped into the subassembly to enhance the safety in case of core damage event. The pin irradiation tests with ODS cladding have been carried out in BOR-60. The basic characteristic of ODS cladding was confirmed and the remaining task in quality control of cladding fabrication was clarified. Several innovative technologies such as die-wall lubrication pelletizing are under development for the simplified pelletizing process.