高アッセイ低濃縮ウランナトリウム冷却高速炉使用済み核燃料のリサイクルに関する経済性評価
Economic Assessment of Recycling High Assay Low Enriched Uranium Sodium Cooled Fast Reactor Used Nuclear Fuels
ナトリウム冷却高速炉(SFR)では、ワンパス方式とリサイクル方式の燃料サイクル戦略が開発されている。初期の米国での展開では、高アッセイ低濃縮ウラン(HALEU)を燃料とするコンパクトなSFR炉心が想定されている。本研究では、ワンパス方式(FC #1)と、回収ウラン(RU)を軽水炉(PWR)燃料用にダウンブレンディングする方式(FC #2)、SFR燃料用に再濃縮する方式(FC #3)、TRUと共同リサイクルする方式(FC #4)の3つのリサイクル方式について、SFR使用済み核燃料(UNF)の経済性評価を行った。結果として、SFR UNFから回収したRUをPWR燃料またはSFR燃料にリサイクルすることは、ワンパス方式と比較して経済的に有利となる可能性があり、特にU-235含有量が高い場合に顕著である。SFRにおける燃焼度増加とプルトニウムの現地生産は、ワンパス方式のコストと天然ウラン要求量を削減する。RU/TRUの共同リサイクルは、燃料・炉心設計が進展しても、常に最も低い燃料サイクルコストを提供する。
- SFR使用済み核燃料から回収したRUをPWR燃料またはSFR燃料にリサイクルすることは、ワンパス方式と比較して経済的に有利となる可能性があり、特にU-235含有量が高い場合に顕著であることが示された。
- RU/TRUの共同リサイクル方式は、燃料・炉心設計の進展状況に関わらず、常に最も低い燃料サイクルコストを提供することが示された。
- SFRにおける燃焼度増加とプルトニウムの現地生産が、ワンパス方式のコストと天然ウラン要求量を削減することが示された。
ナトリウム冷却高速炉(SFR)の使用済み核燃料リサイクルに関する経済性評価研究であり、SFR燃料サイクル全体の経済性を定量的に示している点が重要。米国でのHALEU燃料を用いたSFR展開初期段階において、リサイクル方式がワンパス方式より経済的に有利となる可能性があること、特にU-235含有量が高い場合に顕著であること、RU/TRU共同リサイクルが最も低い燃料サイクルコストを提供するという結論は、今後のSFR商業化戦略や核燃料サイクル投資判断に影響を与える。