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Conceptual study of a plutonium burner high temperature gas-cooled reactor with high nuclear proliferation resistance

高い核拡散抵抗性を有するプルトニウム燃焼高温ガス炉の概念検討

後藤 実; 出町 和之*; 植田 祥平; 中野 正明*; 本田 真樹*; 橘 幸男; 稲葉 良知; 相原 純; 深谷 裕司; 辻 延昌*; 高橋 昌史*; 齋木 洋平*; 早藤 勝巳*; 國富 一彦; 大橋 一孝*; 北川 健一*; 岡本 孝司*

Goto, Minoru; Demachi, Kazuyuki*; Ueta, Shohei; Nakano, Masaaki*; Honda, Masaki*; Tachibana, Yukio; Inaba, Yoshitomo; Aihara, Jun; Fukaya, Yuji; Tsuji, Nobumasa*; Takahashi, Masashi*; Saiki, Yohei*; Hayato, Katsumi*; Kunitomi, Kazuhiko; Ohashi, Kazutaka*; Kitagawa, Kenichi*; Okamoto, Koji*

高い核拡散抵抗性を有するプルトニウム燃焼高温ガス炉(クリーンバーン炉)の概念が日本原子力研究開発機構から提案されている。高い核拡散抵抗性に加え、更なる安全性向上を目的とし、ZrC被覆を施したPuO$$_{2}$$-YSZ TRISO燃料を導入したクリーンバーン炉の概念検討を行う。本研究では、ZrC被覆を施したPuO$$_{2}$$-YSZ TRISO燃料の製造に関する基盤技術を確立するために製造試験を行う。また、クリーンバーン炉の成立性を確認するためにセキュリティの定量評価、燃料と炉心の設計、及び原子炉の安全評価を行う。本研究は、東京大学,日本原子力研究開発機構,富士電機、及び原子燃料工業により、2014年度から2017年度まで行われる。本発表では、全体計画、及び2014年度に得られた成果について報告する。

A concept of a plutonium burner HTGR named as Clean Burn, which has a high nuclear proliferation resistance, had been proposed by Japan Atomic Energy Agency. In addition to the high nuclear proliferation resistance, in order to enhance the safety, we propose to introduce PuO$$_{2}$$-YSZ TRISO fuel with ZrC coating to the Clean Burn. In this study, we conduct fabrication tests aiming to establish the basic technologies for fabrication of PuO$$_{2}$$-YSZ TRISO fuel with ZrC coating. Additionally, we conduct a quantitative evaluation of the security for the safety, a design of the fuel and the reactor core, and a safety evaluation for the Clean Burn to confirm the feasibility. This study is conducted by The University of Tokyo, Japan Atomic Energy Agency, Fuji Electric Co., Ltd., and Nuclear Fuel Industries, Ltd. It was started in FY2014 and will be completed in FY2017, and the first year of the implementation was on schedule.

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