加速器駆動システムの不正使用シナリオ解析とDual C/Sの導入および設計情報検認の効果

Misuse scenario analysis of accelerator-driven system and the effects of dual C/S and design information verification

大泉 昭人   ; 相楽 洋*

Oizumi, Akito; 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TRU燃料サイクル(ADSサイクル)の研究開発が進められている。ADSでは加速器を用いて発生させた中性子を利用し、不正にPuを生成できる可能性がある。本研究では、ADSの設計許容範囲内で不正に生成できるPuを定量的に評価し、ADSサイクル内の施設の不正使用を防止・検知するための封じ込め・監視と非破壊測定技術を組み合わせたDualC/Sの導入および設計情報検認の効果について議論した。評価の結果、10-60kg程度のPuを秘密裏に生成でき、IAEAが定めるPuの1有意量8kgを超える量であることを明らかにした。また、DualC/Sの導入に加え、加速器と原子炉の運転履歴を常時監視する設計情報検認を導入することで、ADSシステムの不正使用を防止・検知できることを明らかにした。

Research and development of transuranium (TRU) fuel cycles with accelerator drive systems (ADSs) transmuting minor actinides separated from the commercial cycles has been continuously conducted to reduce the high-level radioactive waste contained in spent fuel discharged from nuclear power plants. Since ADS could be misused to illegally produce Pu by using neutrons generated by the accelerator, a different approach from a conventional nuclear reactor would be needed. In this study, we have analyzed possible misuse scenarios of ADS quantitatively evaluated Pu that can be illegally produced within the design tolerance of ADS, and evaluated the effects of the Dual Containment and Surveillance(C/S) and the design information verification methods. As a result, it was quantitatively clarified that 10-60 kg of Pu could be generated clandestinely, and the dual C/S and design information verification with monitoring of the operation history of both accelerators and reactors could detect and prevent all the misuse scenarios effectively.