燃料高温科学研究グループ
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原子力発電の更なる安全性向上、また原子力発電により生じる放射性廃棄物の処理・処分は、原子力が持続的に発展する上で最重要課題です。使用済燃料中には高放射性核種を含む、セシウムなどの核分裂生成物やアメリシウムに代表されるアクチノイド元素（マイナーアクチノイド：MA）が含まれます。私たちは、軽水炉等の安全性向上に向けた取組への支援を目指し、セシウム等の核分裂生成物の原子炉内のふるまいに関する研究を進めています。また、放射性廃棄物の減容・有害度低減を目指し、マイナーアクチノイドを使用済み燃料から分離して核変換を行うための燃料の製造技術、物性、燃焼時のふるまい、再資源化に関する研究を進めています。このほか、核燃料や核分裂生成物に関する知見や実験技術を活かし、福島第一原子力発電所事故で生じた燃料デブリを実験室で再現して性状を調べるなど、高温下での事象を科学的に明らかにすることで原子力の課題解決を目指した研究に取り組んでいます。
使用済み核燃料に含まれるMAは長半減期のアルファ崩壊核種が多いことに加えて、発熱量が大きいことが知られています。長期に渡る環境への潜在的危険性の低減と地層処分の負担軽減の観点から、MAを分離・回収し、高速炉などで燃焼させてリサイクルする「分離変換サイクル」の研究が進められています。当グループではこのような将来の核燃料サイクルを支える基礎データの整備、基盤技術の開発を目的として、酸化物、窒化物、塩化物、合金等の超ウラン元素化合物の調製、熱物性測定、燃料加工技術の開発、及び燃料挙動評価を行っています。
窒化物燃料物性データベースは、こちらをクリックして下さい。
過酷事故時に核分裂生成物（FP）は蒸気種として燃料から放出され、原子炉建屋や原子炉内の構造材料と反応したり、凝縮してエアロゾル粒子を形成して壁面等に沈着したりします。これらの各要素過程における化学挙動に関する基礎知見・モデルと、その一連の移行過程における化学反応速度データ・熱力学データをデータベース（ECUME）として整備することを目的とした研究を行っています。
FP化学挙動データベース ECUME (version 1.1)
過酷事故時に生成した燃料デブリの安全な取出し・保管のためには、燃料デブリの性状に関する情報が必要になります。そのため、ウラン、炉心材料、コンクリート等を溶融固化し、模擬デブリを作製して基礎性状データを取得しています。
