MOX燃料製造設備の運転・保守経験を踏まえた「粉末秤量・均一化混合設備」の開発

• Material Type: 文書・図像類
• Title: MOX燃料製造設備の運転・保守経験を踏まえた「粉末秤量・均一化混合設備」の開発
• Author/Editor: 川崎 浩平; 小野 高徳; 柴沼 公和; 後藤 健太; 會田 貴洋; 岡本 成利; 品田 健太; 市毛 秀和; 高瀬 龍弥; 逢坂 悠樹; 瀬川 智臣; 島根 一之; 磯 貴人
• Author Heading: 川崎 浩平; 小野 高徳; 柴沼 公和; 後藤 健太; 會田 貴洋; 岡本 成利; 品田 健太; 市毛 秀和; 高瀬 龍弥; 逢坂 悠樹; 瀬川 智臣; 島根 一之; 磯 貴人
• Publication Date: 2023-02
• Publication Date (W3CDTF): 2023-02
• Alternative Title: Development of "MOX weighing and Ball-mill blending" based on experience in operation and maintenance of MOX fuel manufacturing equipment
• Periodical title: JAEA-Technology 2022-031
• Text Language Code: jpn
• Target Audience: 一般
• Note (General): 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構が平成30年12月に公表したバックエンドロードマップにおいては、核燃料サイクル工学研究所内の施設の廃止措置に伴い、核燃料物質をプルトニウム燃料第三開発室(以下「Pu-3」)に集約し、長期的に安定・安全に貯蔵する計画である。核燃料物質の集約化の一環として、Pu-3において非密封のプルトニウム・ウラン混合酸化物(Mixed Oxide、以下「MOX」)粉末を熱処理ペレット化し、封入棒へ充填、密封し、集合体形状に組立て、集合体・保管体貯蔵設備に保管する「保管体化」を計画し、新規制基準を踏まえた保管体化に係る核燃料物質使用変更許可を取得した。この保管体化に当たっては、施設のリスク低減のため、ペレット製造工程内で取り扱うことができるプルトニウム量(熱処理ペレット以外の性状で蓋付きの粉末搬送容器に収納されていない状態の量)を50kgPu以下に制限することから、保管体化の処理の起点となる粉末の秤量及び均一化混合の工程を担う設備を小バッチサイズに対応させた「粉末秤量・均一化混合設備」を開発・設置し、下流の各工程設備での取扱量を小さくすることとした。粉末秤量・均一化混合設備の開発に当たっては、これまでのMOX燃料製造設備の運転・保守経験に基づく故障データを設計に反映し、信頼性・保守性をより向上させた。粉末秤量・均一化混合設備は、令和4年2月よりMOX粉末を使用した運転を開始し、約半年間の運転実績において故障データを反映した設計の妥当性が確認されている。本報告書は、粉末秤量・均一化混合設備の開発を通じて得られた知見と約半年間の運転実績を踏まえた設計の評価及び今後の設備開発における課題をまとめたものである。; The document for back-end policy opened to the public in 2018 by Japan Atomic Energy Agency (hereafter, JAEA) states the decommissioning of facilities of Nuclear Fuel Cycle Engineering Laboratories and JAEA have started gathering up nuclear fuel material of the facilities into Plutonium Fuel Production Facilities (hereafter, PFPF) in order to put it long-term, stable and safe storage. Because we planned to manufacture scrap assemblies almost same with Monju fuel assembly using unsealed plutonium-uranium mixed-oxide (hereafter, MOX) powder held in PFPF and transfer them to storage facilities as part of this "concentration" task of nuclear fuel material, we obtained permission to change the use of nuclear fuel material in response to the new regulatory Requirements in Japan for that. The amount of plutonium (which is neither sintered pellets nor in a lidded powder-transport container) that could be handled in the pellet-manufacturing process was limited to 50 kg Pu or less in order to decrease the facility risk in this manufacture. Therefore, we developed and installed the "MOX weighing and blending equipment" corresponding with small batch sizes that functioned in a starting process and the equipment would decrease handling amounts of plutonium on its downstream processes. The failure data based on our operation and maintenance experiences of MOX fuel production facilities was reflected in the design of the equipment to further improve reliability and maintainability in this development. The completed equipment started its operation using MOX powder in February 2022 and the design has been validated through this half-a-year operation. This report organizes the knowledge obtained through the development of the equipment, the evaluation of the design based on the half-a-year operation results and the issues in future equipment development.
• Source: /JAEA-Technology-2022-031.pdf （fulltext）; https://jopss.jaea.go.jp/pdfdata/JAEA-Technology-2022-031.pdf
• Access Restrictions: 限定公開
• Data Provider (Database): 国立情報学研究所 : 学術機関リポジトリデータベース（IRDB）（機関リポジトリ）; https://irdb.nii.ac.jp
• Original Data Provider (Database): 日本原子力研究開発機構 : JOPSS:JAEA Originated Papers Searching System

• Summary, etc.: 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構が平成30年12月に公表したバックエンドロードマップにおいては、核燃料サイクル工学研究所内の施設の廃止措置に伴い、核燃料物質をプルトニウム燃料第三開発室(以下「Pu-3」)に集約し、長期的に安定・安全に貯蔵する計画である。核燃料物質の集約化の一環として、Pu-3...