安全性・経済性向上を目指したMA核変換用窒化物燃料サイクルに関する研究開発,1; 全体計画

R&D on nitride fuel cycle technologies for MA transmutation in the aspects of safety and economy, 1; Introduction of overall plan

高野 公秀 ; 林 博和 ; 村上 毅*; 有馬 立身*

Takano, Masahide; Hayashi, Hirokazu; Murakami, Tsuyoshi*; Arima, Tatsumi*

放射性廃棄物の減容・有害度低減に資することを目的とした、文部科学省原子力システム研究開発事業「安全性・経済性向上を目指したMA核変換用窒化物燃料サイクルに関する研究開発」(平成28年度から31年度までの予定)の全体計画を紹介する。本事業では、(1)燃料製造技術開発、(2)燃料安全性挙動評価、(3)乾式処理技術開発の3項目を実施する。(1)では、MA硝酸塩溶液から窒化物へ転換する工程でのゾルゲル法の適用と、窒化に用いるN-15同位体濃縮窒素ガスの経済的な利用方法に関する技術開発を行う。(2)では、核変換(燃焼)時の燃料の挙動に関して、レーザー局所加熱による液相生成温度評価の窒化物への適用検討、被覆管候補材との高温反応性に関するデータ取得、燃料中に蓄積したHeの放出と微細組織変化に関するデータ取得を行う。(3)では、これまで主概念として検討してきた溶融塩電解法の対案として、工程が簡素な化学溶解法の試験・検討を行い、物質収支や成立性を評価することで、溶融塩電解法と技術的・経済的に比較するために必要な情報を取得する。

The overall plan of "R&D on Nitride Fuel Cycle Technologies for MA Transmutation in the Aspects of Safety and Economy" entrusted by MEXT (FY 2017-2020) is introduced in this presentation. The main subjects are (1) fuel fabrication technologies, (2) fuel behavior during transmutation, and (3) pyrochemical reprocessing technologies. In the subject (1), application of sol-gel process and economical use of N-15 enriched nitrogen gas will be treated. Application of laser-heating technique for melting point measurement to the nitride will be examined in the subject (2), as well as the compatibility between the nitride and the candidate cladding material, and He release behavior at high temperature. In the subject (3), the chemical dissolution of the nitride into molten salt will be examined as a potential, alternative technique to the electrolysis.