プルトニウム燃焼高温ガス炉の研究開発状況と減圧事故時の安全評価の紹介

摘要

富士電機では，東京大学，日本原子力研究開発機構および原子燃料工業と共同で，プルトニウムを燃料として利用することにより余剰プルトニウムインベントリを減らすとともに，安全にエネルギーを得ることのできる，プルトニウム燃焼高温ガス炉の実現を目指したセキュリティ強化型安全燃料の開発を進めている。本研究では，化学的に安定なYSZ(イットリア安定化ジルコニア)を用い，燃料核をPuO_2-YSZとすることで被覆粒子燃料からのプルトニウム回収を極めて困難とし，従来の酸化物燃料に比べて核セキュリティリスクを大幅に低減するとともに，プルトニウム燃焼高温ガス炉の安全性向上を目的として，被覆粒子燃料の破損を抑制するための研究開発，核熱設計，安全評価，および原子炉システムの成立性評価を行い，ライフサイクルのすべての過程において，セキュリティと安全性の両立について成立した原子炉概念を構築することを目的としている。本項では，この研究開発状況について紹介するともに，富士電機が担当している安全評価についてもその一部を紹介する。 本報告は，文部科学省原子力システム研究開発事業により実施された「プルトニウム燃焼高温ガス炉を実現するセキュリティ強化型安全燃料開発」の成果である。%Fuji Electric is developing the Security and Safety Fuel for Pu-burner HTGR, in collaboration with University of Tokyo, Japan Atomic Energy Agency and Nuclear Fuel Industries, which can decrease surplus plutonium and obtain energy. The objectives of this study are to enhance nuclear security and safety with developing of PuO_2-YSZ fuel kernel and its coating, to evaluate core and safety design, and to establish the security and safety system concept over its life cycle. This paper describes the status of this study and a part of safety evaluation carried out by Fuji Electric. This study is the result of "Development of Security and Safety Fuel for Plutonium Burner HTGR" carried out under the Innovative Nuclear Research and Development Program by the Ministry of Education, Culture, Sports, Science and Technology of Japan.