Self-shielding effect of double heterogeneity for plutonium burner HTGR design

深谷 裕司; 後藤 実; 大橋 弘史

Annals of Nuclear Energy, 138, p.107182_1 - 107182_9, 2020/04

AA2019-0041.pdf:0.93MB

https://doi.org/10.1016/j.anucene.2019.107182

プルトニウム燃焼高温ガス炉のための二重非均質による自己遮蔽効果の研究が行われた。プルトニウム燃焼高温ガス炉設計の先行研究では、二重非均質性の利点を用い余剰反応度の制御を行った。本研究では、自己遮蔽効果のメカニズムを燃焼解析及び厳密摂動論に基づいた反応度分解法により解明した。結果として、燃焼反応度の特性がPuの1eVの共鳴断面積ピークにより決まり、背景断面積の表面項に依存することが明らかとなった。すなわち燃料塊からの中性子の漏洩と減速材への衝突により決定される。さらに、顕著なスペクトルシフトが燃焼期間中に起こり、この効果が、PuとPuのEOLにおける反応度価値が強化されることが分かった。

アクチニド炉心技術研究で使用する解析方法

庄野 彰; 檜山 一夫*

PNC TN9520 94-003, 84 Pages, 1994/06

PNC-TN9520-94-003.pdf:2.39MB

本資料は、アクチニド炉心技術研究で使用している解析の流れを理解し、かつ実行するために必要な情報を整理したものである。アクチニド炉心技術研究で実施しているPu利用炉心やMA装荷炉心の検討においては、従来型高速炉の炉心とは相当異なる仕様を設定し、炉心特性上の特徴を比較・評価することが重要である。このため、炉心形状、燃料物質、燃料仕様等を大幅に変更した炉心について、一通りの核特性を算出することが基本的な作業となる。このプロセスでは、多数の解析コード、ユーティリティプログラムを解析目的に応じて使用する必要があり、取り扱うJCL、入力データセットも多岐に渡る。これらのコード等それぞれのマニュアルは既に存在するが、それだけでは、プロセス全体の流れを理解し、一通りの解析を実行することは困難である。そこで昨年来実施してきたPu燃焼型高速炉のパラメータスタディをモデルケースとして、一連の解析フローを整理し、各ステップで使用するコード等の機能の概要、処理フロー、JCL例、入力データ例、出力例等をまとめた。

TRU燃焼のための溶融塩加速器駆動システムの核設計

菅原 隆徳

no journal, , 

我が国では約47トンの分離プルトニウムが存在し、更に2021年から六ヶ所再処理工場が稼働し、新たなプルトニウムが分離される予定である。一方で、もんじゅの廃炉が決定し、高速炉でのプルトニウム利用は極めて不透明な状況にある。本研究では、これらのプルトニウムを削減するためのシステムとして、加速器駆動型の溶融塩炉に着目し、核設計を行った。MARDS (Molten salt Accelerator Driven System)と名付けられた概念について核設計を行った結果、鉛塩化物を用いるとした場合、40年間の運転を想定すると、陽子ビーム電流値は約6.77.2mA、プルトニウム核変換量は100120kg/yとなった。加速器出力は5.35.8MWとなり、円形加速器を採用することが可能である。プルトニウム削減量は40年で4.4トンとなり、47トンのプルトニウムを核変換するためには11基必要となる。