第4章 新型動力炉の開発及びプルトニウム利用
2.新型転換炉

(2)実証炉の開発

 ATR実証炉については,原子力委員会の原子力開発利用長期計画(昭和57年6月)及び原子力委員会決定(昭和57年8月)の「実証炉の建設・運転は,電気事業者及び動力炉・核燃料開発事業団の協力を得て電源開発(株)が行う」旨の基本方針を踏まえ,電源開発(株)は,青森県下北郡大間町を建設予定地として,環境調査結果の取りまとめ,基本設計等を実施した。この立地環境調査及び基本設計の進展を踏まえ,昭和60年5月の第4回ATR実証炉建設推進委員会(電源開発(株),電気事業連合会,動力炉・核燃料開発事業団,科学技術庁,通商産業省で構成)において同実証炉「大間原子力発電所」の電気出力は60万6千キロワット,着工が昭和64年4月,運開は昭和70年3月とされた。
 その後,電源開発(株)は,上記決定を受けて昭和60年6月青森県,大間町等地元に対し,建設計画への協力要請を行い,ATR実証炉は建設に向け本格的に動き出すことになったが,地元の動向等を踏まえ,昭和61年8月の第6回AT R実証炉建設推進委員会において,同実証炉の着工を昭和66年4月,運開を昭和72年3月に変更した。
 「ふげん」と実証炉「大間原子力発電所」の主要な設計仕様の比較を表に示すが,実証炉の設計は,大型化に伴う改良,「ふげん」の実績と軽水炉の経験の反映,設計の合理化等を行っている。その主要事項は次の通りである。

(i)燃焼度の向上
 燃料費と燃料集合体の年間取替数を低減するために,取替炉心の平均核分裂物質量を3.1%として,燃焼度を「ふげん」の17,OOOMWd/tから30,000MWd/tへ向上させた。
 なお,設備利用率の向上を図るため,12カ月連続運転できる設計としている。

(ii)チャンネル平均出力の増大
 圧力管の本数を削減し炉心を小型化するため,炉心の出力分布を平坦化し,チャンネル平均出力を「ふげん」より20%増大した。

(iii)燃料棒の細径化
 燃料棒直径を「ふげん」の16.5mmから14.5mmへと細径化して,燃料集合体当たりの燃料棒本数を28本から36本に変更し,燃料棒の単位長さ当たりの出力を低減した。
 そのほか,重水ダンプスペースの削除及びこれに伴う後備炉停止系の変更,カランドリアタンク側胴部の合理化,遮へいプラグとシールプラグの一体化,入口管オリフィスの削除,低圧注水系容量の合理化,応力腐食割れ対策,燃料取扱設備等の合理化等を図っている。


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