BREST-OD-300核燃料モジュールの試験ライセンス発行 : 規制と安全性

2024 年 4 月 12 日

ロシアの原子力規制当局ロステクナゾールは、高速中性子炉BREST-OD-300用の劣化ウランを使用した燃料集合体のモックアップの製造を許可するライセンスを発行した。

（画像：ロスアトム）

鉛冷却式 BREST-OD-300 反応器は、ロスアトム社の一部です プロリブ、 または 画期的な、閉鎖型核燃料サイクルを可能にするプロジェクト。 300 MWe のユニットは、シベリア化学結合施設のパイロット実証エネルギー複合施設 (PDEC) の主要施設となります。 この複合施設は、混合ウラン・プルトニウム窒化物核燃料の製造/再製造施設と使用済み燃料再処理施設を備えた閉鎖型核燃料サイクルを現場で実証する予定である。

ロスアトムとその TVEL 燃料部門は、このライセンスにより、 シベリア化学連合が生産プロセス全体をテスト。 それによると、BREST-OD-300原子炉用に開発された燃料は、原子炉のウラン濃縮の副産物である劣化ウランと、照射済み核燃料から抽出されたプルトニウムをベースにした混合高密度窒化物ウラン・プルトニウム燃料(MNUP)である。

MNUP燃料は標準的な技術や設備では製造できず、使用済み核燃料から抽出された放射性プルトニウムを使用するため、プロセスは可能な限り自動化する必要がある。 ロスアトムによれば、「混合ウラン窒化物とプルトニウム窒化物の炭素熱合成ライン、燃料ペレット製造ライン、燃料棒組立ライン、そして完全な燃料カセットの生産ラインの4つの生産ラインが使用される予定だ」という。現在、生産ラインでは設置された機器の試運転が行われています。」

燃料加工/再加工ユニットはPDEC施設の中で最初に委託され、すべての作業は2024年末までに完了する予定である。TVELは、「次の段階では、プルトニウムを取り扱うためにロステナゾールから適切な許可を得た後」と述べた。 「この装置は、MNUP 燃料を直接生産するために使用されます。

先日行われた設備試験開始式典にて アトムエキスポ2024 ロスアトムのアレクセイ・リハチェフ所長はイベントで、「この施設のすべてがユニークだ。技術自体、各機器、そのレイアウト、そして各生産現場は、世界中の誰もやったことのない技術的問題の解決策である」と述べた。の上。”

この計画は、二次製品の使用により原子力産業の資源基盤が「何倍にも」拡大され、放射性廃棄物の量が削減されるというものである。 1月にBEST-OD-300の鋼製原子炉ベースプレートと格納容器の下層が設置され、2026年の運転開始が目標となっている。

世界原子力協会によると 高速中性子炉に関する情報論文「BREST 高速中性子炉は、700 MWt、300 MWe で、一次冷却材として 540 ℃の鉛を使用し、超臨界蒸気発生器を備えています。本質的に安全であり、混合ウランと窒化プルトニウムの燃料を使用します。 … ウランブランケットがないため、兵器級プルトニウムは生産できない – 増殖はすべて炉心内で起こる … 燃料サイクルは 5 ～ 6 年と見積もられており、部分燃料交換は約 10 か月である。プルトニウムと使用済み燃料で構成されているため、核分裂生成物が充填されており、放射線学的に「高温」です。その後、純粋な形ではない余剰プルトニウムは、新しい原子炉の炉心として使用できます。使用済み燃料は、現場で無期限にリサイクルできます。窒化物燃料は BN-600 原子炉で 7.4% の燃焼度までテストされ、成功しました。

デモンストレーションユニットの初期運用はパフォーマンスに重点が置かれ、10 年程度後には商用化される予定です。 計画では、300 MWe ユニットとして成功したら、1200 MWe (2800 MWt) バージョンの BR-1200 が続くことになっています。

World Nuclear News による調査および執筆