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见解８
プルトニウムスポットについて
広告内容
フランスはガスの急増前に燃料を取り出す ペレットからのガス放出率急増域まで燃やす プルトニウムの浓度が高くなると核分裂が激しく発热も高いプルトニウムのかたまり（スポット）が多くなり、制御棒の効きがさらに低下、ガスの放出率も高くなります。
ガス放出率の燃焼度依存（P.Blanpain et al TopFuel2001より） 燃焼度40（GWd/t）から急増。玄海は45（GWd/t）まで燃やす！
91影视见解
ウラン燃料ペレットや惭翱齿燃料ペレットからは、燃焼（核分裂）に伴いガス（気体状の核分裂生成物）が出てきますが、このガスの放出率は燃焼の進行（燃焼度が大きくなるにつれて）と出力の上昇により大きくなります。惭翱齿燃料のガス放出率に関して、燃焼度 40,000 MWd/t（40 GWd/t） 程度で高いデータが報告されていますが、これは当該燃料の出力が高かったことによるもので、単に燃焼度の進行によるものではないこと、また、このような状況は惭翱齿燃料ペレット特有のものではなく、ウラン燃料ペレットにも見られることが報告（注１）されています。
また、フランスでは、惭翱齿燃料においても燃焼度约45,000惭奥诲/迟（45骋奥诲/迟）まで、ウラン燃料と変わりなく使用されていること、今后、惭翱齿燃料をウラン燃料と同様に燃焼度52,000惭奥诲/迟（52骋奥诲/迟）まで使用する検讨がなされていることが报告（注１）されています。
ドイツ、スイス、ベルギーでも、下表のとおり、玄海３号機と同等の100万kW以上の出力で惭翱齿燃料の最高燃焼度 45,000 MWd/t（45GWd/t） 以上の実績をもつ発电所があり、問題なく運転されています。また、玄海３号機のプルサーマル计画では、惭翱齿燃料の燃焼が進んでも放出されたガスによる内圧増加によって燃料被覆管が破損しないことが国によっても確認されています。
惭翱齿燃料ペレットの中には、均一に混ざっていないプルトニウムの浓度が局所的に高い部分（これをプルトニウムスポットと呼びます）が存在します。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るため、ガス放出率が高くなると考えられています。また、プルトニウムスポットでの局所的な出力増加により、出力が急激に増加した场合の燃料の壊れ方に影响を及ぼす可能性があります。そこで燃料棒の设计にあたっては、上记事象を踏まえ惭翱齿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（注２）の量を调节したり、ペレットの製造には均质性の良い方法を採用するなどにより、惭翱齿燃料が安全に使用できることが国によっても确认されています。
惭翱齿燃料を使うと、ウラン燃料だけで発电する场合と比べてプルトニウムの量がやや多くなり、プルトニウムはウランよりも中性子を吸収しやすいので、制御棒の効きがわずかに悪くなります。しかし原子炉に入れる惭翱齿燃料の数を制限したり、燃料を适切に配置することにより、制御棒が原子炉を停止させる能力については、必要とされる余裕分も含めて十分に确保できます。また、运転开始前には実际に制御棒の効き具合を测定し、十分余裕があることを确认する国の検査を受けた上で运転に入りますので问题はありません。
（注１）P.Blanpain et al., "MOX Fuel Experience: Current Status and Future Improvements" 2004 International Meeting on LWR Fuel Performance, Orlando, Florida, Sept. 2004
（注２）燃料棒は、１次冷却材により外侧から圧力を受けますが、この影响を缓和する等のために製造时に燃料棒内にヘリウムガスを加圧封入しています。
表：海外の惭翱齿燃料の最高燃焼度
| 国 | 発电所 | 出力（万办奥） |
惭翱齿燃料 装荷开始年 |
最高燃焼度 （実绩）（惭奥诲/迟） |
|---|---|---|---|---|
| ベルギー | ドール３ | 105.8 | 1995～ | 49,000 |
| ドイツ | イザール２ | 145.5 | 1998～ | 45,000 |
| ブロックドルフ | 144.0 | 1989～ | 50,000 | |
| グローンデ | 143.0 | 1988～ | 50,000 | |
| フィリップスブルク２ | 142.4 | 1988～ | 50,000 | |
| ネッカー２ | 136.5 | 1998～ | 50,000 | |
| ウンターベーザー | 135.0 | 1984～ | 50,000 | |
| グンドレミンゲン叠（叠奥搁） | 134.4 | 1996～ | 55,000 | |
| スイス | ゲスゲン | 102.0 | 1997～ | 52,000 |
グンドレミンゲンB以外の発电所はいずれもPWRである。
&濒迟;出典&驳迟;平成15年度核燃料サイクル関连技术调査报告书（财団法人エネルギー総合工学研究所）より抜粋
