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論文

Heavy metal inventory and fuel sustainability of recycling TRU in FBR design

Permana, S.; 鈴木 美寿; Zaki, S.*

AIP Conference Proceedings 1448, p.119 - 125, 2012/06

 被引用回数:0 パーセンタイル:100

軽水炉の使用済燃料の核燃料成分は莫大なエネルギーを取り出す装置としての潜在力があり、また、平和利用及び民生利用として、発電,淡水化,医療応用等に用いることができる。多くの研究活動によって、回収使用済燃料が燃料の増殖性能の向上及び核不拡散の内在的特性の改善のために用いることができることが示されている。本研究では、33GWd/tの燃焼度で5年冷却の軽水炉使用済燃料をベースとして、ORIGENコードの燃焼計算を採用して、軽水炉使用済燃料成分をFBRに添加したときの重金属のインベントリの構成及び増殖性能を評価した。

論文

Different loading materials analysis in FBR blanket for evaluating recycling options of plutonium proliferation resistance

Permana, S.; 鈴木 美寿; Suud, Z.*; 齊藤 正樹*

Proceedings of International Conference on Toward and Over the Fukushima Daiichi Accident (GLOBAL 2011) (CD-ROM), 7 Pages, 2011/12

軽水炉の使用済燃料成分は、増殖性能及び核拡散抵抗性の内在的特性を強化するために用いられる。本研究では、高速増殖炉のブランケット領域に添加した種々の核燃料成分が、炉特性及びPuの核拡散抵抗性レベルに及ぼす効果について評価する。基本的な炉の運転条件は、日本のナトリウム冷却高速炉の800日運転で燃料交換4バッチとした。軽水炉のPu同位体比は、$$^{241}$$Puと$$^{238}$$Puの短半減期のために、取り出し後の冷却時間に対して敏感で、冷却時間の関数としてMA及びPuの同位体成分比が変わる。

論文

Proliferation resistance analysis of plutonium from LWR during multi-recycling with MA in FBR

Permana, S.; 鈴木 美寿; 齊藤 正樹*

Proceedings of 19th International Conference on Nuclear Engineering (ICONE-19) (CD-ROM), 7 Pages, 2011/10

軽水炉及びマルチサイクル高速増殖炉からの超ウラン元素が、4バッチシステムを採用している高速増殖炉の設計に用いられた。800日のサイクル長が、原子炉運転期間の炉心挙動及びプルトニウムの核拡散抵抗性を調べるために用いられた。初期の燃料構成として異なった組成のマイナーアクチニド元素は、燃料挙動,臨界条件、及び燃料増殖性能に影響を及ぼす。炉心にマイナーアクチニド元素を添加することは、過剰反応度の抑制、及び良好な増殖性能を得ることができる。偶数番号のプルトニウム同位体から生じるプルトニウムからの高い崩壊熱及び自発核分裂が、軽水炉及び高速増殖炉から得られる典型的な超ウラン元素と比較された。

論文

Basic evaluation on material attractiveness of isotopic plutonium barrier

Permana, S.; 鈴木 美寿

Progress in Nuclear Energy, 53(7), p.958 - 963, 2011/09

 被引用回数:5 パーセンタイル:56.32(Nuclear Science & Technology)

プルトニウム同位体障壁に基づく物質魅力度評価について、崩壊熱,自発核分裂数,FOM指標,ATTR指標といった核拡散抵抗性の内在的特徴に基づいて、偶数番号のプルトニウム同位体のプルトニウム239に対する混合割合を関数として、その特性について調べた。

論文

Material attractiveness analysis of protected plutonium production for fast breeder reactors

Permana, S.; 鈴木 美寿; 齊藤 正樹*

Transactions of the American Nuclear Society, 104(1), p.714 - 715, 2011/06

核燃料サイクルの核拡散抵抗性レベルを評価する物質魅力度の概念が開発されてきており、核兵器の原材料物質へ転用される潜在的な可能性を評価するための一般的なルールを決定するために役立てられている。本論文では、その物質魅力度を評価するために、ATTRとFOMの二つの方法論が調べられる。ATTRとFOMの二つの指標を用いた計算において、マイナーアクチニド元素(MA)をブランケット領域に添加する方法により、物質魅力度の低減化に対して同様な効果を得ることができた。また、MA添加は、ATTR指標における「現実的に用いることができない領域」、及びFOM2指標における「低魅力度領域」の各々に、ブランケット領域中のプルトニウムの魅力度を低下させることがわかった。

論文

Basic analysis on isotopic barrier of material attractiveness based on plutonium composition of FBR

Permana, S.; 鈴木 美寿; 齊藤 正樹

Journal of Nuclear Science and Technology, 48(5), p.724 - 733, 2011/05

 被引用回数:8 パーセンタイル:40.63(Nuclear Science & Technology)

大型高速増殖炉の燃料挙動について、プルトニウム同位体の物質障壁を主要なパラメータとして、自発核分裂及び崩壊熱を考慮した核拡散抵抗性を評価するPu同位体組成による物質魅力度に着目して調べた。炉心領域の超ウラン元素及びマイナーアクチナイド元素添加のオプションとしてのブランケット領域の元素は、$$^{237}$$Npから変換した変性Puとして、高い組成の$$^{238}$$Puを生み出した。TRU燃料中のPu同位体組成はMOX燃料中のPu同位体組成と比較して$$^{238}$$Puを除くと高いPu同位体組成を有する。$$^{238}$$Puを生み出す炉心及びブランケット領域のMAは、崩壊熱及び自発核分裂による高い物質障壁を得るのに主要な役割を果たしている。炉心領域のPu組成による高い物質魅力度は実用上使途困難なPuレベルを達成することができる。ブランケット領域への2%MA添加は魅力度を添加しない場合の兵器級グレードのPuを実用上使途困難なレベルにすることができる。

論文

Material attractiveness of plutonium composition on doping minor actinide of large FBR

Permana, S.; 鈴木 美寿; 久野 祐輔

Journal of Power and Energy Systems (Internet), 5(3), p.343 - 359, 2011/04

大型の高速増殖炉炉心のプルトニウム同位体組成に関する物質魅力度について、崩壊熱,自発核分裂数、及びFOM公式を主要なパラメータとして調べた。MA添加量を増やすことは$$^{238}$$Pu成分を増やすのに重要な効果がある反面、$$^{240}$$Puや$$^{242}$$Puに対しては大きな効果を持っていない。FOM1に基づいた物質魅力度は、炉心領域及びブランケット領域ともに高魅力度を有するが、FOM2に基づくとブランケット領域のPuは高魅力度であるものの、炉心領域のPuは低魅力度となった。MA添加は、ブランケット領域のPuの品質を低下させることに有効であるが、FOM1の評価で1以下となる低魅力度を達成することはできない。低魅力度は、FOM2の評価式を用いてわずかのMA添加で達成することができることがわかった。

論文

Effect of TRU fuel loading on core performance and plutonium production of FBR

Permana, S.; 鈴木 美寿; 齊藤 正樹

Nuclear Engineering and Design, 241(1), p.101 - 117, 2011/01

 被引用回数:10 パーセンタイル:32.61(Nuclear Science & Technology)

高速増殖炉における炉心とブランケット領域におけるアクチナイド及びプルトニウム同位体の燃焼及び炉心特性に対する、初期燃料にTRU燃料を添加した場合の効果について、大型の高速増殖炉炉心体系をもとにして解析・評価した。TRU燃料添加によるプルトニウム同位体組成はMOX燃料添加のそれに比べると、$$^{238}$$Puを除くと、偶数番号のPuを増加させる効果が少ない。TRU燃料添加により、反応度は大きく減少するものの付加的な増殖利得が見られる。ブランケット領域に添加したMAは臨界度をわずかに減少させ増殖比も減少させることとなる。

論文

TRU recycling options for environmentally friendly and proliferation-resistant nuclear fuel cycle of FBR

Permana, S.; 鈴木 美寿

Proceedings of 13th International Conference on Environmental Remediation and Radioactive Waste Management (ICEM 2010) (CD-ROM), p.515 - 520, 2010/10

高速増殖炉は、クローズド燃料サイクルを選択することでTRU廃棄物のような使用済燃料を最小化すること、最適な核燃料の利用を促進すること等のために重要な選択肢となってきている。クローズド燃料サイクルを導入する際に大事なことは、先進燃料サイクルにおける再処理と燃料製造において核拡散抵抗性をいかにして確保するかということである。将来の核燃料サイクルに対して高い核拡散抵抗性を確保するということは、核燃料の保有する核分裂性と非核分裂性を支配する同位体効果に着目することである。

口頭

Analysis on material attractiveness concept based on plutonium isotopes compositions

Permana, S.; 鈴木 美寿

no journal, , 

物質魅力度の幾つかの概念について、魅力度定式(ATTR)及びフィギューオブメリット定式(FOM)、さらには、プルトニウム同位体に基づく崩壊熱及び自発核分裂を考慮して調べた。これらの概念を用いて、高速増殖炉の運転に伴う炉心とブランケット領域の物質魅力度の変化について評価した。

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