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論文

Sensitivity analysis on safety functions of engineered and natural barriers for fuel debris disposal

島田 太郎; 西村 優基; 武田 聖司

MRS Advances (Internet), 2(12), p.687 - 692, 2017/01

東京電力福島第一発電所の事故で発生した燃料デブリは、その特性調査が開始された段階であり、具体的な処分方法は示されていない。本研究では、燃料デブリ処分に求められるバリア機能を予察的に把握するため、HLWと同様の地層処分概念を前提に、既往文献から核種量や廃棄体形状を仮想し、燃料デブリ特性、人工バリア及び天然バリアの不確実性を想定した核種移行の感度解析を行った。その結果、燃料デブリの主要核種である$$^{238}$$Uを含む4n+2系列核種の天然バリア出口での移行フラックスは、燃料デブリ特性や人工バリアの不確実性を考慮しても、天然バリアの性能が確保されればHLWと同程度に収まり、また、他の系列及びFP核種の移行フラックスはHLWを下回ることがわかった。一方、燃料デブリ特有の$$^{14}$$C, $$^{129}$$Iについては、燃料デブリからの瞬時放出割合の感度が高く、これら核種の放出時の物理化学特性の把握が重要であることを示した。

口頭

First-principles calculation of hydrogen absorption to a planar vacancy cluster in zirconium

板倉 充洋; 沖田 泰良*

no journal, , 

現在核廃棄物を減らす新型原子炉の設計が行われており、その原子炉で使用する燃料被覆管の安全性について原子力機構, 東京大学, 日立製作所で共同研究を行っている。これまでより強い照射条件において被覆管の寿命の決定因子である水素化物析出までの時間がどのように変化するかを理論的なモデルにより予測し、適切な材料を開発することが目的である。本発表では照射欠陥クラスタへの水素偏析が駆動現象になると仮定し、その仮定を検証するため第一原理計算で純Zr中の空孔クラスタや積層欠陥への偏析エネルギー等を評価した結果を公表する。得られた結果は、最終的な材料開発に不可欠なモデルのパラメータを与えるものであり、新型炉の設計に大きく貢献するものである。

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