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J-GLOBAL ID：202102270366795877   整理番号：21A2926267

加速器駆動核変換システムのMA燃料組成およびその除熱に関する再検討

Re-examinations of MA fuel composition for accelerator-driven system and its heat removal

著者 (6件)： 菅原隆徳 (日本原子力研究開発機構) ,  森口大輔 (ニュークリア・デベロップメント) ,  伴康俊 (日本原子力研究開発機構) ,  津幡靖宏 (日本原子力研究開発機構) ,  高野公秀 (日本原子力研究開発機構) ,  西原健司 (日本原子力研究開発機構)
資料名： 日本原子力研究開発機構JAEA-Research(Web)
号： 2021-008  ページ： 1-63  発行年： 2021年 
JST資料番号： U0304A  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： 日本 (JPN)  言語： 日本語 (JA)

抄録/ポイント： 本研究では,従来の加速器駆動核変換システム(ADS)核設計では考慮されていなかったウラン(U)や希土類元素(RE)を考慮するため,日本原子力研究開発機構で開発されたSELECTプロセスに基づき,より現実的なMA燃料組成を検討し,ADS核設計を行った。その結果,Npあり/なしの2ケースについて,いずれも設定した制限値を満足することを示した。これらの概念は,これまで検討されてきた概念と異なり,UやREが含まれるものの,核変換性能は悪化せず,分離変換サイクルと整合の取れた成立性の見込まれるADS炉心概念である。さらに,検討したMA燃料組成をベースとして,燃料粉末貯蔵時および燃料集合体組立時の除熱に関する評価を行った。その結果,粉末貯蔵に関しては,長さ500[mm],内径11-21[mm]の円柱管容器を,水中で保管する必要があることがわかった。燃料集合体組立時の除熱に関する評価は,CFD解析を実施し,空気流速が0.5[m/s]以上であれば,被覆管制限温度450[°C]以下を満足することがわかった。以上のように,分離変換サイクルと整合の取れたMA燃料組成を検討し,ADS炉心概念が成立することを示すとともに,最新の条件に基づいた除熱性能の検討を行った。この検討により,MA燃料の取扱い上,最も難しい点の一つである発熱に関して,新たに検討したMA燃料組成が,現実的に取り扱い可能であることを示した。(著者抄録)

シソーラス用語： *核変換 ,  核燃料 ,  *化学組成 ,  ウラン ,  希土類元素 ,  ネプツニウム ,  *熱除去 ,  原子炉 ,  *アクチノイド ,  *核燃料再処理 ,  マイナーアクチニド ,  *処理
準シソーラス用語： *加速器駆動核変換 ,  P&Tサイクル

著者キーワード (4件)： ADS ,  MA fuel ,  Neutronics Calculation ,  CFD

分類 (1件)： 核燃料再処理  (MD08050C)

引用文献 (30件)：

• 辻本 和文, 西原 健司, 武井 早憲 他, “鉛ビスマス冷却加速器駆動システムを用いた核変換技術の成立性検討”, JAEA-Research 2010-012, (2010), 59p.
• T. Sugawara, R. Katano and K. Tsujimoto, “Impact of impurity in transmutation cycle on neutronics design of revised accelerator-driven system”, Ann. Nucl. Energy, 111, pp. 449-459, (2018).
• T. Sugawara, H. Takei, H. Iwamoto, et al., “Research and Development Activities for Accelerator-Driven System in JAEA”, Prog. Nucl. Energy, 106, pp. 27-33, (2018).
• K. Tsujimoto, T. Sasa, K. Nishihara et al., “Neutronics Design for Lead-Bismuth Cooled Accelerator-Driven System for Transmutation of Minor Actinide”, J. Nucl. Sci. Technol., 41, 1, pp. 21-36, (2004).
• K. Nishihara, K. Iwanaga, K. Tsujimoto, et al., “Neutronics Design of Accelerator-Driven System for Power Flattening and Beam Current Reduction”, J. Nucl. Sci. Technol., 45, 8, pp. 812-822, (2008).

タイトルに関連する用語 (4件)： 加速器駆動核変換 ,  MA ,  燃料組成 ,  除熱