軽水炉でプルトニウムを燃やすと、どれ位、Puを減らせるのでしょうか?

トリウム熔融塩原子炉はPuを効率良く消滅できる、と書きましたが、Puは、他の炉型、例えば軽水炉でも燃やせます。では「軽水炉でPuを燃やすと、どれ位、Puを減らせるのか?」という考察を試みました。

1)U燃料のみ(プルサーマル無し)
日本には軽水炉が55基あって、毎年、20トンずつ燃料を装荷、つまり、毎年20トンを取り出している、とします。年間で約1000トンが取り出されるわけです。取り出し燃料の中には、1%のPuが含まれるので、毎年、10トンのPuが出てきます。
再処理しないとすると、50年か100年もすれば強いガンマ線は減衰し、地中にPu鉱山が出現する訳です。(このことは、昔、IAEAも言っていて、原子力工業に記事を書いたことがあります。)

2)全量プルサーマル
一方、再処理をして、上の10トンのPuを100トンのU238で希釈して、プルサーマル燃料にして、装荷すると、数年後には、およそ6割になるので、日本全体では、4トン減らせます。
(ネットの生産量では10-4=6トン)

3)PuをThと混ぜて使用。
上の10トンのPuを、100トンのTh(トリウム)で希釈して、Pu-Th燃料にして、装荷すると、数年後には、およそ半分(5トン)に減少して、残りは5トンになります。(上の100トンのThからはPuが生まれないので、2番より、1トン分のPuが削減できます)。つまり、日本全体で年間、5トンの削減ができます。
(ネットの生産量では、10-5=5トン)

以上を纏めると、
 1)プルサーマル無し =Pu:10トン生産
 2)プルサーマル   = Pu:6トン生産
 3)プルトリ・サイクル= Pu:5トン生産。

このような時代が50年100年と続くと考えると、文字通り50歩100歩で、消滅からは遠いと言えます。

(2010年3月記)


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