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論文

A Review of separation processes proposed for advanced fuel cycles based on technology readiness level assessments

Baron, P.*; Cornet, S. M.*; Collins, E. D.*; DeAngelis, G.*; Del Cul, G.*; Fedorov, Y.*; Glatz, J. P.*; Ignatiev, V.*; 井上 正*; Khaperskaya, A.*; et al.

Progress in Nuclear Energy, 117, p.103091_1 - 103091_24, 2019/11

 被引用回数:4 パーセンタイル:28.97(Nuclear Science & Technology)

本論文では、将来のクローズド燃料サイクルにおける使用済燃料のための分離プロセスに対する国際的リビューの結果が、技術成熟度評価の結果ととともに示されている。本研究は、ORCD/NEAで組織された燃料リサイクル化学に関する専門家グループによって実施されたものである。本研究の特徴的な点は、分離プロセスを使用済燃料中の分離対象元素(ウラン, ウラン-プルトニウム, マイナーアクチノイド, 発熱性元素等)別の分離階層により区分けして評価したことであり、これに使用済燃料の前処理プロセスの評価を加えている。分離プロセスとしては湿式プロセスと乾式プロセスの両者をカバーしている。

論文

長寿命核種の分離変換技術の現状,4; 加速器駆動システムを用いた核変換システムと分離変換技術の成熟度

辻本 和文; 荒井 康夫; 湊 和生

日本原子力学会誌, 59(11), p.644 - 648, 2017/11

本稿は、日本原子力学会「放射性廃棄物の分離変換」研究専門委員会において、国内外における分離変換技術や関連する技術の研究開発状況について調査・分析してきた結果を基に、長寿命核種の分離変換技術の現状について、4回に分けて紹介するものである。第4回にあたる本稿では、加速器と未臨界炉を組み合わせた加速器駆動システム(ADS)と核変換用窒化物燃料を用いた核変換システムについて解説するとともに、分離変換技術の開発がどの段階まで進んでいるのかを解説する。ADSについては、ADSによるMA核変換システムの特徴について述べるとともに、日本原子力研究開発機構(JAEA)で概念検討を進めている液体鉛ビスマス冷却システムを解説した。また、JAEAで実施中の主な研究開発項目を述べるとともに、現在計画中の新たな実験施設を紹介した。窒化物燃料については、MA核変換システム用燃料としての特徴、製造技術と使用中の燃料ふるまい評価における課題を解説するとともに、JAEAで実施中の主な研究開発項目を紹介した。最後に、新技術の着想から実用化までをいくつかの段階に分けて技術開発の進展を体系的に示す指標である技術成熟度(TRL)を用いて、わが国における分離変換技術の成熟度を評価した結果を示した。

論文

Establishment of technical basis to implement accident tolerant fuels and components to existing LWRs

山下 真一郎; 永瀬 文久; 倉田 正輝; 加治 芳行

Proceedings of Annual Topical Meeting on LWR Fuels with Enhanced Safety and Performance (TopFuel 2016) (USB Flash Drive), p.21 - 30, 2016/09

我が国では、軽水炉の事故耐性を向上させるために、新しい材料及び概念で設計された燃料棒、チャンネルボックス、制御棒を開発してきている。事故耐性燃料や燃料以外の要素部材を効率的かつ適切に導入するためには、基盤となる実用的データを蓄積するだけでなく、技術成熟度を考慮するとともに、知見が不足している部分を認識し、設計・製造のための戦略を構築する必要がある。日本原子力研究開発機構(JAEA)は、経済産業省(METI)の平成27年度委託事業において、前述の技術基盤を整備し、事故耐性燃料やそれ以外の要素部材の既存軽水炉への導入に向けた研究計画案を策定した。技術基盤の整備には、軽水炉におけるジルコニウム合金の商用利用の経験を活かすことが有効である。そのため、JAEAは、本METI事業を、これまでの事故耐性燃料開発に携わってきた国内プラントメーカー,燃料製造メーカー,研究機関,大学等と協力して実施した。本論文では、事故耐性燃料やそれ以外の要素部材の技術基盤整備のために実施した本プロジェクトに関して、主だった結果を報告する。

口頭

事故耐性燃料(ATF)の軽水炉導入に向けた課題

山下 真一郎

no journal, , 

経済産業省資源エネルギー庁委託事業において進めてきている、事故耐性に優れた新型燃料部材を既存軽水炉に導入するための技術基盤整備の状況について説明する。また、海外での研究動向等の参考情報を交えながら、現状における研究開発上の課題を紹介するとともに将来展望について語る。

口頭

新型燃料の既存軽水炉への導入に向けた技術基盤整備; 事故耐性燃料の実用化に向けたR&Dプログラム

山下 真一郎; 永瀬 文久; 倉田 正輝; 加治 芳行

no journal, , 

軽水炉では、ジルコニウム(Zr)合金が被覆管のほか炉心の様々な部材として使用されているが、東京電力福島第一原子力発電所事故を契機に、設計基準事故を超えた場合においても、炉心溶融を含む大規模炉心損傷や多量の水素発生を生じにくくする、あるいはそれらの事象の影響を緩和する、燃料棒構成材料や制御棒、いわゆる「事故耐性」を高めた新型燃料部材に対する関心が高まってきている。日本原子力研究開発機構では、国内外における「事故耐性」を高めた新型燃料部材の研究開発に対する関心の高まりを踏まえて、平成27年度より経済産業省資源エネルギー庁からの事業を受託し、Zr合金被覆管等の開発及び利用にかかわる経験、知識及びノウハウを有する国内の燃料メーカー, プラントメーカー、あるいは先進材料の研究開発に関する経験、知識を有する大学, 研究機関と共に、「事故耐性」燃料の実用化に向けたR&Dプログラムを平成27年度に策定し、具体的な研究開発に着手した。本発表では、「事故耐性」を高めた新型燃料部材の既存軽水炉への導入に向けた技術基盤整備を目的に、現在受託事業として実施している実用化プログラムについて概略を紹介する。

口頭

事故耐性を高めた燃料部材の軽水炉導入に向けた"課題"と"取り組み"

山下 真一郎

no journal, , 

本講演では、既存軽水炉の安全性を飛躍的に向上させることが期待されている新型の燃料部材について、燃料部材としてどのような時(過渡時及び事故時)にどんな特性を有することが期待されているのか?軽水炉で使われてきているジルコニウム合金と比べて、何が有利で何が不利か?新型燃料部材の具体的な課題は何であるか?などの素朴な疑問にお答えする。また、現在国の支援のもとで、日本原子力研究開発機構が中心となり、国内の燃料メーカー, プラントメーカー, 大学、及び研究機関とともに進めてきている、新型燃料部材の既存軽水炉への導入に向けた実用化プロジェクト(取り組み)について、研究開発の概略内容(現在までの状況)を紹介する。

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