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発電

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プルサーマルの燃料であるMOX燃料では,プルトニウムが局所的に集まる「プルトニウムスポット」ができ,燃料温度が上昇したり,燃料棒内の圧力が高くなり,危険性が増加すると言われていますが,大丈夫ですか?

Q: プルサーマルの燃料であるMOX燃料では,プルトニウムが局所的に集まる「プルトニウムスポット」ができ,燃料温度が上昇したり,燃料棒内の圧力が高くなり,危険性が増加すると言われていますが,大丈夫ですか?

A:

 プルトニウムスポットが,現在の製造技術で想定される程度の大きさであれば,燃料を安全に使用できることが,国の安全審査によっても確認されています。

 MOX燃料ペレットの中には,ウランとプルトニウムが均一に混ざらずプルトニウムの濃度が局所的に高い,プルトニウムスポットという部分が存在します。(図参照)

 プルトニウムスポットでは,他の部分より核分裂数が多くなり,核分裂により生み出される気体(ガス)の放出率が高くなることが考えられます。また,プルトニウムスポットでの局所的な出力増加(温度上昇)により,出力が急激に増加した場合,燃料の壊れ方に影響を及ぼす可能性があります。

 これらの特性は十分に把握されており,MOX燃料ペレットが入る燃料棒に予め封入するヘリウムガス※1の量を調節したり,ペレットの製造時には実績のある均質性の良い方法を採用するなどの対策により,MOX燃料を現在の原子炉の中でも安全に使用できます。

※1 燃料棒は1次冷却材により外側から圧力を受けますが,この影響を緩和する等のために製造時に燃料棒内にヘリウムガスを加圧封入しています。

プルトニウムスポットの写真
(白い部分がPuスポット)

プルトニウムスポットの写真

<写真出典> 平成11年度 燃料集合体信頼性実証試験に関する報告書
(財)原子力発電技術機構