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矢野 眞理*; 水野 峰雄*; 大久保 良幸*; 伊藤 邦博*; 田中 洋司*; 小山 和也*
PNC TJ9678 95-003, 195 Pages, 1995/03
これまでにFBRでTRU(一験にはNp,Pu,Am,Cm等の超ウラン元素を指すが、ここでは、Np,Am,Cmのマイナーアクチニドを表す)を消滅させる方式として、炉心燃料熱合体にTRUを均一に混入きせて消滅させる方法と、TRUを多量に含むタ一ゲッ卜集合体を炉心に装荷してTRUを消滅させる方法が考えられ、これらの方式を具体化して炉心特性への影響、およびTRU消滅特性を評価してきた。また、FBRプラントによるTRU消滅に関する研究として高レべル廃液からTRUを分離した時に混入するRE(希土類元素)がTRU消滅および炉心特性に与える影響についてサーべイすると共に、FBRでTRUリサイクルを行った場合の影響をサーペイした。本年度は、これまでの計算および検討結果と併せて、核燃料サイクル側の進捗伏況を反映した実現性の高い炉心概念の検針として、TRU形態としてNpとAm+Cm+REの群に分離した場合の検討を行った。炉心領域内にはNpのみを添加し、Am,Cm及びREはタ一ゲット集合体に添加して炉心外周の径プランケット位置に装荷する方式(NpとAm+Cmの分離装荷方式)を対象として、炉心設計の成立性が見通せる範囲でTRU消滅特性の良好な炉心概念を検討した。検討の結果、炉心燃料とほぼ等しいピン径の271本ピンがら構成されるタ一ゲット集合体を炉心周囲に1層、72体装荷する体系で、TRU全体の混入率(炉心燃料の重金属に対するTRUの重量比)は20%程度まで可能であり、TRUサイクル消滅量は従来の装荷方式に比べ3
4倍の消滅量の580kgとなった。この炉心概念における主要な炉心特性は以下の通りであり、炉心設計は成立している。・燃焼欠損反応度 0.75%
k/kk'(運転サイクル15ケ月)・量大線出力 炉心部 395W/cm ターゲット部145W/cm・増殖比 1.04NpとAm+Cmの分離装荷方式を採用することにより、従来のタ一ゲット集合体装荷方式の課題であった出カ変動の増大が回避され、炉心特性を損ねることなく、高いTRU消滅特性を打ることができた.これは、TRU全体混入率を高めることができるため、TRU消滅量を大きくすることができるということである。しかし、一方、TRUの消滅率としては従来の均質装荷型や非均質装荷型より低下する。すなわち、炉心部でのNpの消滅特性
矢野 眞理*; 大久保 良幸*; 小山 和也*; 田中 洋司*
PNC TJ9678 95-002, 180 Pages, 1995/03
これまでに炉心の主要性能を損ねることなくPu消滅特性を向上きせる為の高速炉の各種炉心概念(中性子漏洩増大型高富化度炉心,吸収材添加型高富化度炉心等)の検村を行い、反応度特性を含む主要炉心特性を把握した。昨年度は80万kWe級炉心を対象に炉心高さ60cm、炉心直径5.3m、運転サイクル日数123日の基準炉心を選定し、炉心高さ、燃料体積比等の炉心パラメータが炉心特性に及ぽす影響を広範囲に解析秤価した。本年度は炉出カを60万kWeとし、以下の仕様条件の下で解析を実施し、Pu消費型高速炉の概念を更に明確にした。主要仕様は以下の通りである。炉心高さ :60cm炉心直径 :4m以内違転期間 :半年程度検討対象とした炉心概念は、(1)高富化度炉心1(最大45w/O Pu富化度)(2)高富化度炉心2(乎均30w/O Pu富化度)(3)B4C添加型炉心である。・また高富化度炉心1をペースに,1・出カ密度,2・MA添加,4・Pu組成比変更の影響を調べた.更に上紀(1).(2)の炉心を対象に炉心動特性解析を行い、ULOF、UTOP時の受動的炉停止能力を検討すると共に従来炉(60万kWe級MOX燃料炉心)との比較もおこなった。
舘 義昭; 高木 直行*; 矢野 眞理*; 若林 利男*
no journal, ,
高速炉の燃料損傷時の再臨界防止のため、軸芯部に中性子吸収体を包含する軸芯燃料の開発を進めている。溶融時に軸芯部の中性子吸収体を均質に分散させるため、代替物質による評価試験を通して適切な軸芯燃料構造を検討し、軸芯燃料の材料的な成立性を評価した。
