Conceptual design study of Pb-Bi cooled fast reactor core in the "feasibility study" in Japan

三田 敏男; 山下 巧; 水野 朋保

Proceedings of International Conference on Nuclear Energy System for Future Generation and Global Sustainability (GLOBAL 2005) (CD-ROM), 6 Pages, 2005/10

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鉛ビスマス冷却中型炉の炉心・燃料設計検討

山下 巧; 三田 敏男; 水野 朋保

JNC TN9400 2004-065, 93 Pages, 2004/11

JNC-TN9400-2004-065.pdf:6.96MB

FBRサイクル実用化戦略調査研究(FS)においては,様々な冷却材を用いた高速増殖炉が検討されており,その候補の1つとして鉛ビスマス冷却炉心燃料概念について設計研究を行ってきている。ここでは,平成13年度に実施した鉛ビスマス冷却中型炉の炉心・燃料設計に対して,DDI(ダクト(ラッパ管)間相互作用)を回避する観点から燃料仕様を見直し,FSフェーズII中間取り纏め(平成15年度)としての強制循環方式と自然循環方式の代表炉心を設計して,いずれもFSの設計目標を満たす見通しを得た。750MWe強制循環炉心(FC)と550MWe自然循環炉心(NC)の特性を比較した結果,FCを有望概念に選定した。FCの利点を以下にまとめる。(1)全炉心平均燃焼度(炉心+ブランケット)が大きい(FC:105GWd/t,NC:89GWd/t)。(2)装荷時核分裂性Pu重量が少ない(FC:5.8t/GWe,NC:8.0t/GWe)。(3)出力が大きくても炉心等価直径が小さい(FC:441cm,NC:464cm)。(4)NCは自然循環力の確保のため,炉容器軸長が長くなり耐震性の観点からは課題が多い。なお,本検討の代表炉心は炉心取出平均燃焼度の目標値(150GWd/t)を達成したが,被覆管の高速中性子照射量がODS鋼およびPNC-FMS鋼の開発目標の目安値(510 の28乗 n/cm2,E0.1MeV)を上回ることを許容した。これに対し,照射量を目安値以下とした照射量目標対応炉心は,炉心取出平均燃焼度がFCで129GWd/t,NCで146GWd/tとなった。さらに,MOX燃料および金属燃料と軽水炉回収TRU燃料の適用性を確認し,鉛ビスマス冷却炉炉心の柔軟性・多様性を示した。また,最近の鉛ビスマス中の被覆管腐食試験の知見では,現設計で用いた被覆管腐食評価式は非安全側で,かつ現状の制限目安の被覆管最高温度650度Cを570度Cまで下げて設計する必要の可能性が出てきている。現行腐食式を用いて被覆管最高温度を低下した場合の影響について予備解析を実施し,炉心特性への影響は小さいという結果を得た。

Coprecipitation of radioactive strontium in sea water during formation of biogenic calcite

大貫 敏彦; 香西 直文; 坂本 文徳; Yu, Q.; 山下 光男*; 堀池 巧*; 宇都宮 聡*

no journal, , 

微生物によるカルサイト生成時におけるSrの取り込みを調べた。海水条件でカルサイトを生成する菌をスクリーニングした。カルサイト生成菌により生成したカルサイトにSrが取り込まれることをSEM, TEMによる分析で明らかにした。さらに、EXAFS解析により化学形を明らかにした。