Levelized cost of electricity evaluation of SFR system considering safety measures

向井田 恭子; 加藤 篤志; 紙谷 正仁; 石井 克典

Proceedings of 2019 International Congress on Advances in Nuclear Power Plants (ICAPP 2019) (Internet), 10 Pages, 2019/05

均等化発電原価はエネルギーシステムの経済的競合性を測る上で重要な指標である。本報は、G4-ECONS及び発電コスト検証ワーキンググループが開発した解析ツール(CEWG-tool)を用い、福島第一原子力発電所事故後に特定された追加的な安全対策、及び社会的コストを考慮したナトリウム冷却高速炉(SFR)システムの均等化発電原価を推定した。安全性を強化したSFR(150万級ツインループ)にかかるG4-ECONSによる計算の結果、追加的な安全対策は約160%均等化発電原価を上昇させることが示された。また、CEWG-toolを用いた社会的コスト及び割引率(3%)を考慮した安全性強化SFR(120万級シングルループ)の計算の結果、均等化発電原価は84mills/kWhと評価された。この結果は同規模の軽水炉システムの均等化発電原価とほぼ同等であり、将来のSFRシステムの経済的競合性が示された。

Study of treatment scenarios for fuel debris removed from Fukushima Daiichi NPS

鷲谷 忠博; 矢野 公彦; 鍛治 直也; 山田 誠也*; 紙谷 正仁

Proceedings of 23rd International Conference on Nuclear Engineering (ICONE-23) (DVD-ROM), 7 Pages, 2015/05

福島第一原子力発電所の燃料デブリ取出し後の処置については、燃料デブリ取出し開始時までにデブリの処置の選択決定に係る一定の議論が必要になるものと想定し、それまでに各シナリオの比較評価に用いる情報や比較評価の進め方を決める必要がある。そのため、本検討では燃料デブリの取出し後の処置シナリオの検討に向けた技術的要件の整理として、各処置シナリオ案の得失評価を行った。評価の結果、総合すると技術課題は有するものの経済性、廃棄物発生量の面で有利なシナリオは長期保管及び直接処分と推定された。一方、安定化処理、湿式処理、乾式処理は経済性、廃棄物発生量の面で不利と推定された。

Dissolution of powdered spent fuel and U crystallization from actual dissolver solution for "NEXT" process development

野村 和則; 比内 浩; 中原 将海; 鍛治 直也; 紙谷 正仁; 大山 孝一; 佐野 雄一; 鷲谷 忠博; 小巻 順

Proceedings of 3rd International ATALANTE Conference (ATALANTE 2008) (CD-ROM), 5 Pages, 2008/05

U crystallization process from the dissolver solution of the spent nuclear fuel has been developed as one of the key essential technologies for the "NEXT" process development. Since several tens % of U is supposed to be recovered at the crystallization process, it is expected to reduce the total mass of nuclear material to be treated in the solvent extraction process. For the U crystallization, it is desirable to prepare the dissolver solution of relatively high U concentration. Although the conventional dissolution method needs significantly long dissolution time in order to obtain the dissolver solution of high U concentration with high dissolution ratio, it is expected the effective dissolution is achieved by powderizing the spent fuel. The beaker-scale experiments on the effective powdered fuel dissolution and the U crystallization from dissolver solution with the irradiated MOX fuel from the experimental fast reactor "JOYO" were carried out at the Chemical Processing Facility (CPF) in Tokai Research and Development Center. The powdered fuel was effectively dissolved into the nitric acid solution and the results were compared with the calculation results of the simulation model. In the U crystallization trials, U crystal was obtained from the actual dissolver solution without any addition of reagent.

Actinides recovery by solvent extraction in NEXT process

中原 将海; 佐野 雄一; 駒 義和; 紙谷 正仁; 柴田 淳広; 小泉 務; 小山 智造

Proceedings of International Conference on Nuclear Energy System for Future Generation and Global Sustainability (GLOBAL 2005) (CD-ROM), 5 Pages, 2005/10

NEXTプロセスに関連し、本プロセスの主抽出工程である簡素化PUREX工程及びSETFIC工程におけるアクチニド元素の抽出挙動について、ホット試験の結果をもとに評価を行った。

Direct Extraction of Uranium and Plutonium from Oxide Fuel using TBP-HNOComplex for Super-DIREX Process

紙谷 正仁; 三浦 幸子; 野村 和則; 小山 智造; 小雲 信哉*; 森 行秀*; 榎田 洋一*

2nd International Conference ATALANTE 2004, 4 Pages, 2004/00

Super-DIREX再処理法における直接抽出プロセスの成立性を確認するため,照射済MOX燃料を機械的処理に粉体化し、常圧40-80のTBP錯体でウラン及びプルトニウムを抽出する試験を行った。ウラン及びプルトニウムの抽出及び核分裂生成物との除染について実験データを取得した。

再処理システム技術検討書, - 湿式再処理システムの候補技術に関する検討 -

駒 義和; 高田 岳; 紙谷 正仁; 佐藤 浩司

JNC TN9410 2003-010, 112 Pages, 2003/12

JNC-TN9410-2003-010.pdf:4.73MB

本報告書は、平成14年度に再処理システムグループで実施した湿式再処理システム設計の成果をまとめたものである。主要な項目は次の通りである。(1)}先進湿式法 (2)}代替技術である超臨界直接抽出法 (3)}Am 及び Cm 回収プロセス (4)}FP 回収プロセス

Conceptual Design Study on Advaanced Aqueous Reprocessing Sysrwm for FR Fuel Cycle

高田 岳; 駒 義和; 佐藤 浩司; 紙谷 正仁; 柴田 淳広; 野村 和則

Proceedings of 11th International Conference on Nuclear Engineering (ICONE-11) (CD-ROM), P. P380, 2003/00

「実用化戦略調査研究」に基づき検討している湿式再処理プラントの設計研究の現状について、米国機械学会、日本機械学会共催の国際会議「ICONE11 (The 11th International Conference On Nuclear Engineering)」において口頭発表する。

再処理システム技術検討書 - 実用化戦略調査研究(フェーズI)成果報告 -

田中 博; 西村 友宏; 紙谷 正仁

JNC TY9400 2001-014, 489 Pages, 2001/04

JNC-TY9400-2001-014.pdf:17.82MB

1999年7月より開始されたFBRサイクル実用化戦略調査研究フェーズ1の一環として、 2年間にわたり種々の再処理システムについて設計研究を実施した。本研究では、従来の湿式再処理法(PUREX法)の合理化を図った先進湿式法と、3種類の乾式再処理法(酸化物電解法、金属電解法、フッ化物揮発法)を対象として、新たにシステム概念を構築し、共通の前提条件の下で、経済性を中心とした評価を行うとともに、プロセスおよびシステムの観点から今後の開発課題を摘出した。本報告書は、その成果を最終報告としてとりまとめたものである。以下に主な成果を示す。(1)従来のPUREX法を合理化した先進湿式リファレンスシステム(酸化物燃料処理対象)は、大幅な経済性向上が図られ、200tHM/y規模のプラントでは経済性目標を達成できる。ただし、 TRU回収システムとして採用したSETFICS法の改良が必要である。一方、50tHM/y規模では、経済性目標達成は困難と考える。 (2)先進湿式リファレンスシステムの代替システムとしてはアミン抽出法と超臨界直接抽出法が、また、 TRU回収システムの代替システムとしてはイオン交換法が、経済性向上の可能性を有する。 (3)酸化物燃料処理対象の乾式法は、200tHM/y規模のプラントでは経済性目標を達成できる。50HM/y規模のプラントにおいても、先進湿式リファレンスシステムに比べ高い経済性を有しているが、酸化物電解法、金属電解法の 2法では経済性目標を達成するには、処理速度の向上等、さらなる合理化が必要である。(4)新型燃料(金属燃料、窒化物燃料)の処理法としては、金属電解法が優れていると考えられる。

DESIGN STUDY ON ADVANCED REPROCESSING SYSTEMS FOR FR FUEL CYCLE

田中 博; 河村 文雄; 西村 友宏; 紙谷 正仁

Proceedings of International Conference on; Back-End of the Fuel Cycle; From Research to Solutions (GLOBAL 2001), 0 Pages, 2001/00

実用化戦略調査研究の一環として実施した先進湿式法及び乾式法による再処理システムの設計研究のフェ-ズ1成果をまとめたものである。酸化物燃料処理の場合は、先進湿式法については200t/yプラントで経済性目標をクリアできるが、廃棄物量低減の観点からMA回収工程の改良が必要であること、乾式法については、機器数削減等の合理化を行えば、50t/yプラントでも経済性目標をクリアできる見通しがあるが、計量管理法等が課題であることを示した。また、金属燃料と窒化物燃料処理に関しては、金属電解法が有利であることを示した。

Am,Cm回収システムの検討 - 平成11年度報告 -

渡部 雅之; 紙谷 正仁; 駒 義和; 田中 博

JNC TN9400 2000-084, 115 Pages, 2000/07

JNC-TN9400-2000-084.pdf:3.24MB

核燃料サイクル開発機構で進めている実用化戦略調査研究の一環として、高レベル放射性廃液からのAm、Cm回収システムに関し、SETFICS法を基本とする方法について、プロセスフローダイアグラムの作成等を行い、その設備規模や経済性等の概略的な評価を実施した。その結果、本システムの設備規模、経済性及び廃棄物発生量は、簡素化溶媒抽出法を基本とした再処理施設と燃料製造施設の一体化プラントに対し、それぞれ約17%、約15%及び約10%相当になることが分かった。また、その他4種のAm、Cm回収システムを調査し、概略のフローシート作成を行い、比較評価した結果、各プロセスとも設備規模等が同等であると判断された。以上より、今回検討の各システムがAm、Cm回収システムとして適用可能と考えられる。しかし、これらの結果は、各システムでの回収元素(Am、Cm)量が少ないことを考えると、大きな設備追加となることを示している。したがって、Am、Cm回収システムとしていずれの方法を適用するとしても、そのシステムをよりコンパクトに、かつ、経済的に確立するための開発が必要であろうと考えられる。