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。

なお「軽水炉でも、減少はしているのだから、繰返せば、最終的にPu消滅ができるのでは？」と思われるかも知れませんが、固体MOX燃料の再処理は困難です。
一方、熔融塩炉は、燃焼制限というものがなく、炉内で引き続き、燃焼させることができます。

（以上、2010年3月記）


もう少し、正確に計算してみました。（以下、2018年に記載）

注記：ここでは簡単化の為に、1年間の連続運転期間を想定した（40年間の総計を求める場合は、定期検査の為の停止期間を含める必要がある）。

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