Flexible fuel cycle system for the effective management of plutonium

プルトニウムの実効的管理のための柔軟な燃料サイクルシステム

深澤 哲生*; 星野 国義*; 山下 淳一*; 高野 公秀 

Fukasawa, Tetsuo*; Hoshino, Kuniyoshi*; Yamashita, Junichi*; Takano, Masahide

将来の核燃料サイクルシナリオの変化に柔軟に対応可能なプルトニウム管理システム(FFCI)の概念を開発し、成立性を定量的に評価した。この概念では、軽水炉使用済燃料の大部分を占めるウランのみを粗分離・回収し、プルトニウムは精製せずマイナーアクチノイドや核分裂生成物とともに、容量の小さい「リサイクル原料」として貯蔵する。将来において具体的なプルトニウム利用方法(高速炉あるいは軽水炉MOX燃料等)の決定を受けて初めてプルトニウムを精製して利用することから、現行の核燃料サイクルシナリオと比較して核不拡散性が高い。この概念の技術的課題となるウラン回収とリサイクル原料の一時貯蔵に関して、文献調査、模擬物質による基礎実験、計算コードによる臨界・発熱対策等の検討結果を本論文にとりまとめた。

The flexible fuel cycle initiative system (FFCI system) has been developed to reduce spent fuel (SF) amounts, to keep high availability factor for the reprocessing plant and to increase the proliferation resistance for the recovered Pu. The system separates most U from the SF at first, and the residual material called recycle material (RM) which contains Pu, minor actinides, fission products and remaining U will go to Pu(+U) recovery from the RM for Pu utilizing reactor in future. The Pu utilizing reactor is FBR or LWR with MOX fuel. The RM is the buffer material between SF reprocessing and Pu utilizing reactor with compact size and high proliferation resistance, which can suppress the amount of relatively pure Pu. The innovative technologies of FFCI are most U separation and temporary RM storage. They are investigated by the literature survey, fundamental experiments using simulated material and analyses using simulation code. This paper summarizes the feasibility confirmation results of FFCI.