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アクチノイドの潜在的放射性毒性の比較; 最適アクチノイド回収率導出のためのデータ

Comparison of potential radiotoxicity of actinide elements; Data for consideration of optimum recovery of actinide elements

森田 泰治; 西原 健司; 津幡 靖宏 

Morita, Yasuji; Nishihara, Kenji; Tsubata, Yasuhiro

分離変換技術の適用対象であるアクチノイド元素の回収率目標値を設定するためのデータを整備することを目的とし、経口摂取した場合の被ばく線量として与えられる潜在的放射性毒性を元素ごとに評価し、経時変化及び各元素の毒性全体に対する割合から、潜在的放射性毒性の観点から見たアクチノイド元素の重要度の比較を行った。検討した4種の使用済燃料いずれにおいても、Amが最も重要で、例えば加圧水型軽水炉の使用済燃料から発生する高レベル放射性廃棄物において、核分裂生成物の潜在的放射性毒性が減衰した10$$^{3}$$年後におけるAm潜在的放射性毒性はアクチノイド全体の93%を占める。また、再処理で99.5%回収した後の残留Puも無視できない寄与を示すことがわかった。軽水炉燃料で燃焼度が高くなった場合は燃焼度に比例するような形で潜在的放射性毒性が上昇するが、MOX燃料となった場合、及びマイナーアクチノイドリサイクル型の高速炉では、それ以上に潜在的放射性毒性が大きくなった。燃料が異なる場合のアクチノイド元素回収率の目標値設定には十分な考慮が必要であり、今後の課題である。

Potential radiotoxicity defined as a summation of intake dose was estimated for each actinide element to suppose target of recovery ratio of minor actinide (MA). Importance of each element from the viewpoint of the radiotoxicity was evaluated from the evolution of the radiotoxicity and ratio to the total radiotoxicity. In all the 4 types of spent fuels examined, Am is the most important element. For instance, the potential radiotoxicity of Am accounts for 93% of the total radiotoxicity of actinide elements in HLW produced by reprocessing of spent fuel from pressurized water reactor (PWR). Residual Pu after the recovery of 99.5% in reprocessing still gives contribution that cannot be ignored in radiotoxicity. When the burn-up of the UO$$_{2}$$ fuel in PWR increased, the potential radiotoxicity of actinide elements increased almost in proportion to the burn-up, but in case of MOX fuel in PWR and minor-actinide-recycled MOX fuel in fast reactor, the radiotoxicity of actinide elements increased further. Much consideration is required for the recovery of actinide elements in HLW from different types of fuel.

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