Early Introduction Core Design for Advanced LWR Concept of FLWR to Recycle Pu or TRU
Concept de cœur pour une prochaine génération de réacteurs à eau légère flexibles destinés au recyclage du plutonium ou de tous les transuraniens
Japan Atomic Energy Agency (JAEA) (Japan)
An advanced LWR concept of FLWR has been proposed and investigated in order to contribute to establish sustainable energy supply in the future by recycling Pu or TRU based on the well-developed LWR technology. The concept utilizes the tight-lattice core with the MOX fuel, and consists of two steps in the chronological sequence. The first is to realize early introduction of FLWR and is represented by a high conversion type one (HC-FLWR), which is basically intended to keep the smooth technical continuity from the LWR I MOX-LWR technologies without serious gap in the technical point of view. The second is represented by RMWR, which realizes a very high conversion ratio over 1.0 and is preferable for the long-term sustainable energy supply through Pu or TRU multiple recycling. The key point is that the two core concepts utilize the compatible and the same size fuel assemblies, and hence, the former concept can proceed to the latter in the same reactor system based flexibly on the future fuel cycle circumstances. In the present paper, the design of the early introduction core for FLWR is presented with an emphasis as well as the core design strategy in the FLWR research and development.
Résumé
Un concept avancé de réacteur à eau légère, le réacteur à eau légère flexible, a été proposé et étudié en vue de contribuer à un approvisionnement en énergie durable dans le futur. Ce réacteur, dont la conception repose sur la technologie avancée du réacteur à eau légère, procède au recyclage du plutonium (Pu) ou de tous les transuraniens (TRU). Il présente une structure de cœur en réseau serré, utilise du combustible MOX, et comporte deux versions successives. La première est constituée de la technologie du réacteur à eau légère flexible et est représentée par un type de réacteur ayant un facteur de conversion élevé (HC-FLWR). Cette version est essentiellement destinée à maintenir la continuité entre les réacteurs à eau légère actuels et les réacteurs à eau légère au MOX sans saut technologique important. La seconde version est un réacteur à eau à modération réduite (RMWR), ayant un facteur de conversion très élevé, supérieur à 1,0, et permet d'assurer la durabilité de l'approvisionnement énergétique sur le long-terme qui est possible grâce au multi-recyclage du plutonium ou des transuraniens. Le point essentiel réside dans le fait que les deux concepts de cœur utilisent des assemblages combustibles compatibles et de même dimension. Ainsi, la transition entre l'ancien et le nouveau concept peut s'opérer de manière flexible au sein du même système de réacteur, et suivre de cette manière les évolutions du futur cycle du combustible. Le présent article fait le point sur la conception du cœur du réacteur à eau légère flexible et sur la recherche et de développement à mener sur ces cœurs.
© SFEN 2009