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深澤 哲生*; 山下 淳一*; 星野 国義*; 笹平 朗*; 井上 正*; 湊 和生; 佐藤 正知*
Proceedings of 16th Pacific Basin Nuclear Conference (PBNC-16) (CD-ROM), 6 Pages, 2008/10
軽水炉から高速増殖炉への移行期のサイクルシステムを検討することが重要である。移行期のシナリオを注意深く検討するとともに、高速増殖炉の円滑な導入のための柔軟な燃料サイクル(FFCI)を提案した。FFCIでは、軽水炉使用済燃料から、まずウランを約90%取り除き、残ったリサイクル原料(40%U,15%Pu,45%その他元素)から、高速増殖炉の導入状況に合わせながら、U/Puを回収し燃料製造を行う。FFCIの利点は、使用済燃料のまま保管するよりも体積を小さくすることができるとともに、高速増殖炉の導入速度に合わせて、Pu濃度の高いリサイクル原料を貯蔵又はPuをリサイクル原料から回収して燃料として供給できることである。
深澤 哲生*; 山下 淳一*; 星野 国義*; 笹平 朗*; 井上 正*; 湊 和生; 佐藤 正知*
Proceedings of 3rd International ATALANTE Conference (ATALANTE 2008) (CD-ROM), 7 Pages, 2008/05
軽水炉(LWR)から高速増殖炉(FBR)への移行期において、種々の不確定要因を考慮した移行シナリオを網羅的に検討し、各シナリオに柔軟に対応できる燃料サイクルシステムを開発中である。そこでは、軽水炉使用済燃料からのウランの粗分離、並びにプルトニウム/ウラン/核分裂生成物の一時保管及び適時の再処理によるFBRへのプルトニウム燃料の供給を柱としている。柔軟性確保手段の比較検討結果を報告する。国の原子力政策大綱によれば、経済性等の条件が整うことを前提にFBRは2050年頃から導入するものとし、FBRの導入に必要な第二再処理設備は2010年から検討することになっている。第二再処理は今後40
100年の将来にかかわるため種々の変動・不確実性が想定され、それらに対する柔軟性の確保は重要である。Pu需給バランスの観点から変動に対し柔軟性を確保する手段について比較評価し、課題摘出・燃料サイクルシステムへの適用性等の検討を行った。
駒 義和; 青嶋 厚; 鴨志田 守*; 笹平 朗*
Journal of Nuclear Science and Technology, 39(Suppl.3), p.317 - 320, 2002/11
リン酸トリブチル(TBP)による硝酸リン酸混合溶液からのAm(VI)の抽出に関する研究を行った。n-dodecaneで希釈したTBPによる抽出では、Am(VI)は還元されなかった。リン酸イオンの存在によりAm(VI)の分配比は低下したが、Ndとの分離係数は増大し120の値が得られた。希釈しないTBPにより3MHNO
溶液から6.6の分配比で抽出された。酸濃度が低い条件では、硝酸イオン濃度が高くともリン酸イオンの酸解離により分配比は低くおさえられた。
山下 淳一*; 深澤 哲生*; 河村 文雄*; 星野 国義*; 笹平 朗*; 佐藤 正知*; 湊 和生
no journal, ,
軽水炉(LWR)から高速増殖炉(FBR)への移行期において、種々の不確定要因に柔軟に対応できる燃料サイクルシステムを考案した。本システム(FFCI:Flexible Fuel Cycle Initiative)は、ウラン分別とプルトニウム抽出の再処理機能を分離することにより、余剰プルトニウム非保有,不確実性対応,経済性向上を達成できる。軽水炉使用済燃料中の約90%のUを分別回収した後のリサイクル原料を中間バッファとすることにより、高速炉導入速度の変動に柔軟に対応できる。また、リサイクル原料は多量FP共存のため核拡散抵抗性も高い。ウラン分別は高除染でUが回収できる方法を採用し、再濃縮/利用を図る。
山下 淳一*; 深澤 哲生*; 河村 文雄*; 星野 国義*; 笹平 朗*; 湊 和生; 赤堀 光雄; 荒井 康夫
no journal, ,
軽水炉(LWR)から高速増殖炉(FBR)への移行期において、種々の不確定要因に柔軟に対応できる燃料サイクルシステム(FFCI: Flexible Fuel Cycle Initiative)を考案した。本システムにおいて、約90%のウランを分別除去する技術及びウラン分別後の残り(リサイクル原料:Pu, U, FP, MA)の特性について調査検討した。U分別技術としては、FSで開発中の晶析法,米国AFCIで開発中のUREX法及び乾式法として溶融塩電解法やフッ化物揮発法のいずれも適用可能であるが、回収Uの有効利用のためには高除染なU回収技術が適当である。また、リサイクル原料の基本特性から、その取扱いや貯蔵冷却時において、従来の高レベルガラス固化体と同様の技術が適用できる見通しを得た。
山下 淳一*; 深澤 哲生*; 河村 文雄*; 星野 国義*; 笹平 朗*; 佐藤 正知*; 湊 和生
no journal, ,
原子力政策大綱によれば、原子力発電の着実な推進を図るためFBRを経済性等の諸条件が整うことを前提に、2050年頃から商業ベースで導入を目指すとしている。これまでFBRサイクルの検討は専らFBR平衡期を対象に、経済性に優れたFBR及びFBR再処理が開発されてきたが、FBR移行期はほとんど検討されていない。FBR移行期には軽水炉再処理はFBR用Pu供給の役割を果たすが、FBR導入速度の変化に柔軟に対応しないとPu需給バランスが崩れ、稼動率(経済性)を悪化させる可能性が生じる。このような背景の元に、本研究ではFBR,FBR再処理,軽水炉再処理を一体と考え、経済性と柔軟性を両立させた革新的システムを提案する。
白数 淑郎; 赤堀 光雄; 荒井 康夫; 湊 和生; 深澤 哲生*; 笹平 朗*
no journal, ,
酸化物リサイクル原料の模擬試料としてU及び模擬FP元素等を含んだ少量の試料を調製して、形状観察及びX線回折測定を実施した。SEM観察から粉体試料は数100
m以下に粉砕されており、各種の模擬元素添加、及び脱硝温度の違いによる粉末形状への影響については認められなかった。また、X線回折結果から、600
C脱硝処理した模擬リサイクル原料粉末では、U粉体試料では主成分であったUO又はUO
はほとんどなく、主たる回折ピークは、Nd, Ce等が固溶したUO
相、又はRuO
相によく一致していることがわかった。さらに、1000C脱硝処理では、Nd, Ce等が固溶したUO相、及びRuO相が主成分であり、さらに少量のUO又はUO及びNdOが存在すると推定された。
白数 淑郎; 赤堀 光雄; 荒井 康夫; 湊 和生; 深澤 哲生*; 笹平 朗*
no journal, ,
酸化物リサイクル原料の模擬試料としてU及び模擬FP元素等を含んだ試料を調製し、SEM観察,X線回折測定,熱伝導度測定等を実施した。SEMによって模擬酸化物リサイクル原料試料の粉末粒子が数m程度の非球形粉末であることが観察された。そして、X線回折によって試料の組成を調べた。また、調製した粉末試料の充填率,熱伝導度を測定した。粉末試料の充填率は振動またはタップを加えて充填することによって27から38%まで増加することがわかった。タップ充填したウラン酸化物粉末充填試料及び模擬酸化物リサイクル原料粉末充填試料について、熱伝導度測定装置を用いた非定常熱線法により空気中及びヘリウムガス(He)中の実効熱伝導度を室温800及び500Cで測定した。ウラン酸化物粉末試料の空気中の実効熱伝導度は0.140.34W/m/Kで正の温度依存性を、He中では約0.34W/m/Kと空気中よりも高い実効熱伝導度を示した。また、模擬酸化物リサイクル原料粉末試料の実効熱伝導度は、空気中で0.080.13W/m/K、He中で0.120.19W/m/Kであり、正の温度依存性を示すことがわかった。
白数 淑郎; 赤堀 光雄; 荒井 康夫; 湊 和生; 深澤 哲生*; 笹平 朗*
no journal, ,
酸化物リサイクル原料の模擬試料として、最初にU及び模擬FP元素等を含んだ硝酸塩溶液を調製し、次に、模擬硝酸塩溶液を空気中1000Cで加熱する直接脱硝法により酸化物に転換して模擬酸化物リサイクル原料粉末を調製した。調製した粉末試料について、空気中及びヘリウムガス(He)中、室温800Cでの実効熱伝導度を非定常熱線法により測定した。調製した粉末試料の実効熱伝導度の経過時間変化を測定した結果、800Cまでの各温度における加熱経過時間が長くなっても、実効熱伝導度は、測定バラツキの範囲内でほぼ一定の値であることがわかった。次に、1000Cの加熱効果を調べるために、経過時間変化を測定した試料をさらに空気中,1000C,100時間追加加熱し、その試料の実効熱伝導度を測定した。その結果、空気中の実効熱伝導度は1000Cの追加加熱によってわずかに増加した。実効熱伝導度測定の結果、模擬酸化物リサイクル原料粉末試料の実効熱伝導度は、空気中で0.080.16Wm
K、He中で0.140.21WmKであり、He中の値は空気中の値よりも高く、どちらも正の温度依存性を示すことがわかった。
