使用済燃料直接処分における放射性核種の瞬時放出率設定手法の構築

Development methodology on determination of instant release fractions for generic safety assessment for direct disposal of spent nuclear fuel

北村 暁  ; 赤堀 邦晃; 長田 正信*

Kitamura, Akira; Akahori, Kuniaki; Nagata, Masanobu*

使用済燃料を再処理せず深地層中に処分(直接処分)した場合、放射性核種の放出挙動はガラス固化体の地層処分とは異なると考えられる。本論文では、直接処分における核種の放出挙動評価のひとつである瞬時放出率(IRF)の設定手法を構築した。IRFの設定にあたっては、諸外国の安全評価報告書等など最新の文献情報を参考に、瞬時放出挙動を、核分裂生成ガス放出率(FGR)に比例するものと一定値をとるものとに分類した。FGRについては、わが国の使用済燃料に対して取得されたデータを収集した上で、燃料挙動計算コードFEMAXIを使用して推奨値と最大値を算出した。また、算出したFGRや既往のIRF実測値を用いて、わが国の加圧水型原子炉(PWR)使用済燃料におけるIRFの推奨値と最大値を推定した。推定した推奨値を既往の文献値と比較したところ、概ね諸外国の設定値と同程度であることが確認された。

Direct disposal of spent nuclear fuel (SNF) in deep underground repositories (hereafter "direct disposal") is a concept that disposal canisters stored fuel assemblies dispose without reprocessing. Behavior of radionuclide release from SNF must be different from that from vitrified glass. The present study established a methodology on determination of instant release fraction (IRF) of radionuclides from SNF, which is the one of the parameters on radionuclide release based on the latest safety assessment reports in other countries, especially for IRF values proportional to a fission gas release ratio (FGR). Recommended and maximum values of FGR have been estimated using the fuel performance code FEMAXI-7 after collecting FGR values on Japanese SNFs. Furthermore, recommended and maximum values of IRF for Japanese SNFs used in a pressurized water reactor (PWR) have been estimated using the presently obtained FGR values and experimentally obtained IRF values on foreign SNFs. The recommended and maximum IRF values obtained in the present study have been compared with those of the latest safety assessment reports in other countries.