報告書番号

T88043

タイトル（和文）

金属燃料高速増殖炉の設計検討－経済性・安全性を追求した炉心の設計－

タイトル（英文）

A DESIGN STUDY ON THE METALLIC FUELED FBR,GORES -EVALUATION OF THE PERFORMANCE OF METALLIC FUEL AND CORES-

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

金属燃料に適した炉心高性能化の方針を絞り，燃料・炉心設計検討を行ってその可能性を定量的に評価した。とりあげた方針は，コンパクト・高燃焼度化，および受動的安全性の確保である。評価にあたっては，金属燃料の物性，照射挙動上の特徴を反映した。また，炉構造や材料などの関連技術としてはできる限り既存のものを想定した。その結果，コンパクト・高燃焼度化については従来の酸化物燃料炉心に比較して，大型炉で約２０％の高性能化の可能性があること，小型炉でもスケールデメリットが小さいことがわかった。受動的安全性向上のための制御棒誤引抜き反応度低減について検討した結果からは，小型炉から大型炉まで，経済性を大きく損なうことなく大きな効果が得られることがわかった。さらに，反応度フィードバック特性の評価から，これらの設計が受動的安全性の確保に十分有効な可能性を持つことを確認した。

概要 （英文）

A FUEL AND REACTOR DESIGN STUDY WAS CONDUCTED TO QUANTITIVELY CLARIFY THE HIGH PERFORMANCE POTENTIALS OF METALLIC FUEL FBRS. TWO SEPARATE HIGH PERFORMANCE CONCEPTS WERE SELECTED AS THE TARGET: THE EXTENSION OF DISCHARGE BURNUP WITH CORE SIZE REDUCTION,AND THE PROMOTION OF PASSIVE SAFETY FEATURES. MODIFIED DESIGN METHODS WERE APPLIED TO REFLECT THE CHARACTERISTIC PROPERTIES AND IRRADIATION BEHAVIORS OF METALLIC FUEL. CURRENT OR AT LEAST NEAR-TERM TECHNOLOGIES WERE ASSUMED FOR THE RELEVANT AREAS SUCH AS THE PLANT DESIGN IN ORDER TO MAKE THE RESULTS APPLICABLE TO NEAR-TERM DEPLOYMENT. TOWARDS THE FIRST TARGET,THE POTENTIAL OF ABOUT 20% HIGHER BURNUP AND CORE REDUCTION WAS OBTAINED FOR A 1000MWE CLASS CORE,COMPARED TO CURRENT MIXED OXIDE CORE DESIGNS. THE DEMERIT OF SCALING DOWN WAS FOUND TO BE SMALLER THAN FOR OXIDE CORES. TOWARDS THE SECOND TARGET,THE FEASIBILITY OF DESIGNS TO MINIMIZEACCIDENTAL POSITIVE-REACTIVITY INSERTION WAS STUDIED. IT WAS FOUND THAT ADEQUATE AND REASONABLY ECONOMICAL DESIGNS MAY BE FEASIBLE NOT ONLY FOR LARGE-SCALE BUT ALSO FOR SMALL-SCALE CORES. BASED ON THE ASSENMENT OF REACTIVITY FEEDBACK CHARACTERISTICS,THESE DESIGNS WERE PREDICTED TO BE EFFECTIVE FOR REALIZING PASSIVE REACTIVITY SHUTDOWN FEATURES DURING ATWS EVENTS.

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