A concept of a plutonium burner HTGR (High Temperature Gas-cooled Reactor) with a high nuclear proliferation resistance has been proposed by Japan Atomic Energy Agency. In addition to the high nuclear proliferation resistance, in order to attain the high burn-up, we propose to introduce a PuO2-YSZ (Yttria Stabilized Zirconia) fuel kernel with ZrC coating to the plutonium burner HTGR. In this study, we conduct design of the coated fuel particle and of the reactor core to confirm the feasibility of the plut...
英字タイトル:
Design Study on Fuel and Reactor Core for Plutonium Burner High Temperature Gas-cooled Reactor

高温ガス炉は、基本構成要素である耐熱性の高いセラミックス製被覆燃料粒子や黒鉛減速材、不活性ヘリウム冷却材の特長を活用することで、高温熱を原子炉の外に取り出すことが可能である。図 1に高温ガス炉供給熱の温度範囲と熱利用が想定される産業プロセスの温度条件を示す。高温ガス炉供給熱の温度範囲は 100℃から 1000℃と幅広いため、発電のみならず種々の産業分野での熱利用が想定されている。例えば、エネルギー転換分野における原子力エネルギー利用の高効率化に資するヘリウム冷却材を用いたガスタービン発電、製鉄分野での還元剤・燃料や運輸分野における燃料電池自動車に供給する水素の熱化学水分解法やメタン水蒸気改質法による製造、炭酸ガス排出量の削減を目的としたスチレン等の化学製品製造やオイルシェール等の非在来型化石資源回収、石油精製プラントの熱源に用いる高温蒸気製造、発電システムでの排熱を利用した海水淡水化や地域暖房などでの多様な熱利用が期待される。 本稿では、高温ガス炉の熱利用技術として、発電熱電併給、再生可能エネルギーハイブリッドシステム及び熱化学法 ISプロセスの概要を述べる。...