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Utilization of rock-like oxide fuel in the phase-out scenario

フェーズアウトシナリオにおける岩石型燃料の利用

西原 健司; 秋江 拓志; 白数 訓子; 岩村 公道*

Nishihara, Kenji; Akie, Hiroshi; Shirasu, Noriko; Iwamura, Takamichi*

プルトニウム(Pu)を燃焼するために岩石型(ROX)燃料を軽水炉で用いた場合のマスバランスを日本のフェーズアウトシナリオに対して研究した。解析のために、精度の良い燃焼計算、フレキシブルな炉心と燃料の組合せ、廃棄物と処分場の評価が可能なマテリアルバランス解析(NMB)コードを開発した。ワンススルー,混合酸化物(MOX)燃料,ROX燃料からなる3つのシナリオ群を解析した。2基のフルMOX、あるいはフルROX炉を建設することで、Pu量は半分程度にまで減少し、Pu同位体組成は特に自発核分裂生成中性子数において核物質としては劣化する。ROXの効果は量と組成においてMOXよりも顕著である。MOX及びROX使用済燃料の発熱と毒性はかなり高いため、処分場面積と潜在的な放射能毒性はMOXとROXによって減少しない。

Utilization of rock-like oxide (ROX) fuel in light water reactors for plutonium (Pu) burning was studied by material balance analysis for a case of Japanese phase-out scenario under investigation after the Fukushima accident. For the analysis, the nuclear material balance analysis (NMB) code was developed with features of accurate burn-up calculation, flexible combination of reactors and fuels and an ability to estimate waste and repository. Three scenario-groups of once-through, Pu burning in mixed oxide (MOX) fuel and in ROX fuel were analyzed. By construction of two full MOX- or ROX- reactors, Pu amount is reduced to about a half and isotopic vector of Pu is deteriorated as nuclear weapon especially in terms of spontaneous fission neutron. Effects by ROX are more significant than MOX in both amount and vector. Repository footprint and potential radio-toxicity is not reduced by MOX and ROX because heat and toxicity of MOX and ROX spent fuel is considerably high.

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分野:Nuclear Science & Technology

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