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加速器駆動システムを用いた分離変換サイクルにおける核不拡散性に関する研究; サイクル初期の燃料集合体の${it Attractiveness}$評価

Non-proliferation features in partitioning and transmutation cycle using accelerator-driven system; Evaluation of ${it Material Attractiveness}$ of fuel assembly in early period of burnup cycle

大泉 昭人; 菅原 隆徳  ; 相楽 洋*

Oizumi, Akito; Sugawara, Takanori; Sagara, Hiroshi*

使用済燃料に含まれる高レベル放射性廃棄物処分の負担軽減のために、商業サイクルから分離したマイナーアクチノイドを加速器駆動システム(ADS)により核変換させる、分離変換サイクルの研究開発が進められている。扱われる燃料の化学形態や組成が既往サイクルとは異なるため、分離変換サイクルに要求される保障措置(SG)の検認精度や核物質防護(PP)のレベルについて検討する必要がある。本研究では、ADS施設の貯蔵プールに保管されている第一サイクルの燃料集合体(新燃料及び使用済燃料)について、SGの検認精度やPPのレベルの検討に資する物質魅力度が評価された。さらに、一般的な沸騰型軽水炉(BWR)のMOX燃料集合体(新燃料及び使用済燃料)の同評価結果と比較された。その結果、ADS第一サイクルの燃料集合体は、BWRのMOX燃料集合体よりも物質魅力度が低いということが明らかとなったため、ADS施設の貯蔵プールに保存されている第一サイクルの燃料集合体に求められるSGの検認精度やPPのレベルについては、BWRのMOX燃料集合体と同等かそれ以下で十分であることが明らかとなった。

Research and development of partitioning and transmutation cycle with accelerator drive systems (ADSs) transmuting minor actinides (MAs) separated from the commercial cycles has been continuously conducted to reduce the high-level radioactive waste (HLW) contained in spent fuel discharged from nuclear power plants. Since the chemical form and composition of the fuels are different from those of the current commercial cycles, it is necessary to examine the accuracy of the safeguards (SGs) and the level of physical protections (PPs) which are required for the partitioning and transmutation cycle. In this study, ${it Material Attractiveness}$ of the first cycle fuel assemblies (fresh and spent fuels) in the fuel storage pool in the ADS facility was evaluated and it was compared with that of the MOX fuel assemblies (fresh and spent fuels) for a general boiling water reactor (BWR). As a result, it made clear that the fuel storage pool in the ADS facility storing the first cycle fuel assemblies were required the SG detection accuracy and PP level equal to or lower than the MOX fuel assembly of the BWR since the ADS fuel assembly in the first cycle was less attractive than the MOX fuel assembly for the BWR.

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