Impact of impurity in transmutation cycle on neutronics design of accelerator-driven system

加速器駆動核変換システムの核設計に対する核変換サイクル中の不純物の影響

菅原 隆徳  ; 方野 量太   ; 辻本 和文 

Sugawara, Takanori; Katano, Ryota; Tsujimoto, Kazufumi

原子力機構では、分離変換技術の研究開発を行っており、加速器駆動核変換システム(ADS)を用いた核変換サイクルを提案している。本研究では、ADS核設計に対する、核変換サイクルにおける不純物の影響を評価した。例えば、分離におけるウランについては、Pu重量に対して20%のウラン随伴が許容されることを示した。また分離におけるレアアースについては、MA重量に対して5%のマイナーアクチノイド(MA)の随伴が許容されることを示した。これらの検討を通じて、ADS核設計の観点から、核変換サイクルの各工程における不純物の許容値が明らかとなった。

This study aims to investigate the impact of impurities in the transmutation cycle on the accelerator-driven system (ADS) neutronics design. For the uranium from the partitioning, the accompaniment of 20 wt.% U against the Pu weight is acceptable although the MA transmutation amount will be decreased slightly. For the rare earth (RE) from the partitioning, the accompaniment of 5 wt.% RE against the MA weight is allowable. In the reprocessing, the decontamination factor, DF=10 for RE is enough from the viewpoint of the neutronics design. Through these investigations, the required conditions for the impurities in the partitioning, the MA fuel fabrication and the reprocessing processes were clarified from the viewpoint of the ADS neutronics design.