第4章 動力炉開発
§5 在来型導入炉の研究開発

1 燃料加工

 軽水炉燃料の開発を行なうため,原研の動力試験炉(JPDR)の出力密度を2倍に改造し,実用炉に使用する燃料の安全性の実証と,燃料棒および燃料体の設計技術ならびに燃料製造および検査技術の確立を目的として,40年6月,原研において,JPDR-II計画が着手された。
 同計画は,41年度には,第3次概念設計を行なうとともに,試作燃料の照射,熱水力試験,炉外流動試験,計算機制御等の開発試験が行なわれた。
 さらに,このJPDR計画に資するため,40年4月,わが国は,ノルウェーにあるHBWRを中心とする国際協力による動力炉の研究開発計画であるハルデン計画に加盟し,42年4月,照射用燃料をハルデンに送った。
 一方,燃料国産化のための研究開発としては,原研,公社および民間企業の共同で,JPDR用テスト・アッセンブリーNo.1が2組製作され,40年9月,JPDR炉心内に装荷された。このうち1組は,燃焼度が約1,500メガワット日/トンで,42年2月,JPDR炉心から取出され,冷却され,原研のホットラボにおいて,照射後試験が行なわれる予定である。残り1組は,燃焼度約3,000メガワット日/トンで,42年9月,JPDR炉心から取出される予定である。
 高出力用燃料として原研で試設計したテスト・アッセンブリーNo.2は,燃料セグメントを1本1本取りはずしうる可動型と,取りはずしえない固定型の2種類がある。このテスト・アッセンブリーNo.2は,2.6%と5.9%濃縮二酸化ウランからなるセグメントをまぜて組立てられ,可動型は,42年3月,JPDR炉心に装荷され,固定型は,42年6月,JPDR炉心に装荷された。
 動力炉用燃料の組立加工に関する研究開発については,40年度にひきつづき,民間企業に対して補助金による助成が行なわれた。これらの研究は,今後わが国に建設される発電用原子炉の燃料供給をねらいとし,燃料アッセンブリー組立加工,炉外確性試験等を主体とした一連の核燃料製造技術の確立を目的とするものである。
 組立加工技術の確立と平行して,40年度にひきつづき,二酸化ウラン燃料の照射試験が行なわれている。これは,民間企業5社が製造した二酸化ウラン燃料について,米国の材料試験炉で照射試験を行ない,照射後,わが国に持ち帰り,原研で照射後試験を行なうものである。これら二酸化ウラン燃料には,ペレット燃料はもちろん,振動充填燃料,バーナブルポイズン入り燃料も含まれ,年々照射条件を上げた研究が行なわれている。
 41年度には,ペレット燃料の熱発生率の直接測定,不均一濃縮型振動充填燃料の照射挙動に関する研究が行なわれた。
 また,JPDR,日本原子力発電(株)東海発電所等の原子炉から取り出された燃料の照射後試験を行なうため増設された原研のホットラボは,39年度にほぼ内装が完了し,現在,東海発電所燃料の照射後試験が行なわれている。


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