ロシアのTVEL社、鉛冷却高速実証炉用の窒化物燃料を開発

©TVEL、Rosatom

ロシア国営の原子力総合企業ロスアトム社の燃料部門であるTVEL社は3月1日、計画中の鉛冷却高速実証炉「BREST-300」に使用するウラン・プルトニウム混合窒化物（MNUP）燃料の設計が、モスクワ市にある同社の「ボチバール・ロシア無機材料研究所（VNIINM）」で完成したと発表した。

TVEL社の子会社でトムスク州セベルスクにある「シベリア化学コンビナート（SCC）」では、すでに年内の完成を目指して「BREST-300」用のMNUP燃料製造加工プラントを建設中。MNUP燃料は同施設の完成を待って、商業生産されることになる。

核燃料サイクルの確立を目標に掲げるロシアは、実績豊富なナトリウム冷却高速炉（SFR）の研究開発と並行して、鉛冷却高速炉（LFR）の研究開発も「ブレークスルー（PRORYV）プロジェクト」で進めている。同プロジェクトではSCC内に「パイロット実証エネルギー複合施設（PDEC）」を建設することになっており、その主要3施設として電気出力30万kWの「BREST-300」とMNUP燃料製造加工プラント、および「BREST-300」専用の使用済燃料再処理モジュールを併設することを計画している。

今回の発表によると、TVEL社は今後もMNUP燃料の研究開発を継続し、燃焼による損傷の発生を抑える次世代のMNUP燃料を開発する方針。これは将来的に「BREST-300」の使用済燃料を再処理し、新燃料として再加工することを見据えたものになる。窒化物燃料を組み込んだ試験燃料集合体の照射試験は、2014年からベロヤルスク原子力発電所の高速原型炉「BN-600」（60万kW）で行われており、VNIINMは「BREST-300」用MNUP燃料の健全性試験ではすでに大幅な改善が見られたとしている。

「BREST-300」用窒化物燃料の研究開発はまた、出力120万kWの商業用ナトリウム冷却高速炉「BN-1200M（＝「BN-1200」のアップグレード版）」における窒化物バージョンの炉心開発にも大きく貢献。2022年には「BN-1200M」タイプの試験燃料集合体を「BN-600」に装荷して、健全性試験を実施する予定である。

なお、連邦環境・技術・原子力監督庁（ROSTECHNADZOR）は2月10日、SCC内で「BREST-300」を建設するための許可をSCCに発給した。ロスアトム社は同炉を2026年末までに完成させる方針で、2019年2月には原子炉建屋とタービン建屋、および関連インフラ設備の総合建設契約をエンジニアリング企業のTITAN-2社と締結。同炉は世界でも初の鉛冷却高速炉になると強調している。

（参照資料：TVEL社の発表資料、原産新聞・海外ニュース、およびWNAの3月2日付け「ワールド・ニュークリア・ニュース（WNN）」）