KAERI、高密度研究炉燃料の照射試験を完了 : ウランと燃料

2024 年 3 月 25 日

韓国原子力研究院による高密度ケイ化ウラン燃料の照射試験と積極的検査の成功は、商業化に向けた国際的な核不拡散努力の強化を目的とした、高性能研究炉の高濃縮ウランから低濃縮ウランへの変換の可能性を示唆している。

ベルギーのBR2原子炉における試験燃料の照射（画像：KAERI）

韓国原子力研究院(KAERI)は、研究炉用に設計された高ウラン密度の板状ウランケイ化物燃料が照射試験と目視検査に成功したと発表した。 試験燃料のウラン密度は１立方センチメートル当たり５．３グラムで、現在使用されている燃料よりも約１０％高い。 目視検査により、肯定的な観察結果が得られました。

ほとんどの物質試験炉 (MTR) 燃料集合体は、1 立方センチメートルあたり 4.8 gU のウラン密度の燃料プレートを使用しますが、高性能研究炉にとって、より高いウラン密度の燃料の開発が重要になっています。 この開発は、米国と欧州における高濃縮ウラン (HEU) 燃料から低濃縮ウラン (LEU) 燃料への転換を支援します。 これに関連して、KAERI は 2020 年にこれらの高ウラン密度ケイ化物燃料の研究開発を開始し、最大 5.3 gU/立方センチメートルの密度を持つ燃料プレートに焦点を当てました。

高性能研究炉用燃料として、KAERIではアトマイズ法を用いたケイ化ウラン（U3Si2）球状粒子粉末を開発し、各種研究炉燃料の開発に活用してきました。 KAERIは、ベルギーの原子力機関と協力して、「KAERI高密度噴霧ケイ化物燃料認定照射プロジェクト(KIMQI)燃料認定プロジェクト」として知られる高密度噴霧LEU U3Si2 MTR燃料認定キャンペーンに参加しています。研究センター (SCK-CEN)。

2021年に始まった認定キャンペーンは、基本性能を確認するために2021年から2023年まで実施されたKIMQI-FUTUREテストと、高熱流束および高熱下での性能を評価するKIMQI-GTA（汎用テストアセンブリ）の2段階で構成されています。燃焼状態。 KIMQI-GTA 照射は最近完了し、1 平方センチメートルあたり 470 W のピーク熱流束と、初期核分裂性物質の 74% に達するピーク局所燃焼度を達成しました。 目視検査の結果は、照射試験中に異常な状態が発生しなかったことを示しており、これは開発された高密度燃料を高性能研究炉で使用できる可能性を示す前向きな指標となっています。 照射後検査（PIE）のテスト結果を含む最終認定レポートは、2025 年末までに入手可能になる予定です。

この技術が実用化されれば、高性能研究炉でHEUをLEUに置き換えることが可能となり、国際的な核不拡散の取り組みに大きく貢献することになる。

KAERIは2022年12月、高密度低濃縮ウランU3Si2板状核燃料製造技術を利用してポーランドの研究炉MARIAに核燃料を供給するため、ポーランド国立核研究センターと覚書（MoU）を締結した。 この覚書では、韓国の研究所が核燃料供給の資格を得るためにMARIAに試験燃料を供給することを検討していると見られている。

World Nuclear News による調査および執筆