プルサーマルとは何ですか?

简単に言えばウラン燃料のリサイクルです?

原子力発电で使い终わった燃料の中には、まだ燃料として使用できるウランやプルトニウムが残っています。
プルサーマル※1とはそのプルトニウムを取り出して新しい燃料(惭翱齿燃料※2)を作り、原子力発电所で再利用することです。

  1. プルトニウムを一般的な原子力発电所(サーマル?リアクター)で使用するという意味の和製英語
  2. ウランとプルトニウムを混ぜた燃料
プルサーマルのしくみ
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なぜプルサーマルが必要なのですか?

ウラン燃料をリサイクルすることで、ウラン资源の有効利用がはかれます?

ウラン燃料は石油や石炭などの燃料と违って、リサイクルできます。消费されなかったウランや発电中に生じたプルトニウムを再処理工场で分离?回収して利用する流れを「原子燃料サイクル」と呼んでいます。
原子燃料サイクルを完成させ、ウラン燃料をリサイクルすることで、ウラン资源を有効利用することができます。

プルサーマルは安全なのですか?

プルトニウムはもともと発电に役立っています?

ウラン燃料だけを使っている原子力発电所でも、プルトニウムは発電の途中で生まれ、発電量の約30%はプルトニウムによるものです。プルサーマルでは、最初からプルトニウムが含まれた燃料を使うことにより、この割合が約50%となります。

ウランとプルトニウムの発電割合
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プルサーマルは40年以上も前から世界各国で実施されています?

海外では40年以上も前からプルサーマルが行われ、これまで约6,000体の惭翱齿燃料が安全に使われています。

世界のMOX燃料の使用実績と導入発電所数
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伊方発电所3号机のプルサーマル计画は、国により安全性が确认されています?

原子力発电所の重要な設備を変更する時は、原子炉等規制法に基づき、安全性などについて、国による厳正な審査が行われます。伊方発電所3号機のプルサーマル計画については、約1年半にわたり審査され、2006年3月28日国の許可をいただきました。
また、2013年7月に施行された新规制基準への适合性审査では、既に许可をいただいている惭翱齿燃料40体の使用を前提として、重大事故等への対策が新规制基準へ适合していることについて审査され、2015年7月15日原子力规制委员会の许可をいただきました。

伊方発电所プルサーマル导入までの経纬

【参考】安全性の确认例

制御棒の効き

プルトニウムとウランの性质の违いを考虑し、ウラン燃料と惭翱齿燃料を原子炉内で适切に配置することにより、必要な制御棒の効きをこれまでのウラン炉心と同様、十分に确保することができます。

制御棒の効きに関する评価结果
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原子炉上部から见た燃料配置(例)
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燃料溶融(溶け出す)可能性

惭翱齿燃料は、プルトニウムの含有量が増加すると溶融点(溶け出す温度)がわずかに低下します。また、热伝导率(热の伝わりやすさ)もわずかながら低下しますが、下図のとおり、运転中の燃料の温度はほとんど同じであり、溶融点に対して十分な余裕があります。

燃料中心温度と溶融点の比較
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プルサーマル运転中の原子炉の安全性确认方法はどのようになっているのですか?

惭翱齿燃料を装荷した场合でも、运転中の原子炉の安全を确认する方法はウラン燃料だけの场合と変わりません。

原子炉の中で惭翱齿燃料やウラン燃料が设计されたとおりに安全に燃えているかなどの観点から、原子炉施设保安规定に基づいて、下记の3项目について定期的に测定し、制限値を満足していることを确认しています。

  • 最大となるペレットの出力と平均的なペレットの出力の比
  • 最大となる燃料棒の出力と平均的な燃料棒の出力の比
  • 1次冷却材中の临界ほう素浓度

【参考】伊方3号机プルサーマル运転中の原子炉の安全性确认结果

伊方3号机では、2010年3月からの第13回サイクルから第17サイクルにかけて惭翱齿燃料21体を安全に使用し、问题なく使用を终了しております。

これまでの惭翱齿燃料装荷炉心の安全性确认结果についてはこちら

现在のプルサーマル运転中の安全性确认结果についてはこちら