JP2011209144A - Method, system and program for planning fuel processing - Google Patents

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PROBLEM TO BE SOLVED: To improve the efficiency in treating radioactive waste, while securing the safety in the reprocessing in which nuclear fuel materials are separated by reprocessing spent fuel.SOLUTION: A preparation step (S1) and a processing order determination step are carried out, when the processing order of fuel assemblies to be processed is determined. In the preparation step (S1), the limit range of a first index on the safety of a reprocessing device, including indices set to characteristic data on the fuel assemblies to be processed and the average value on some of them, arranged in the processing order among fuel assemblies to be processed and a target range of a second index to radioactive waste discharged from the reprocessing device are stored. In the processing order determination step, indices to the limit range and the target range are calculated (S5); and the processing order in which fuel assemblies to be processed are arranged is determined both so that the first index can lie within the limit range, and the second index within the target range, while determining whether the indices lie within the limit range or the target range (S6).

Description

本発明は、使用済燃料を再処理して核燃料物質を分離する再処理システムにおける処理対象燃料集合体の処理順序を決定する燃料処理計画方法、燃料処理計画システムおよび燃料処理計画プログラムに関する。   The present invention relates to a fuel processing planning method, a fuel processing planning system, and a fuel processing planning program for determining a processing order of processing target fuel assemblies in a reprocessing system for reprocessing spent fuel to separate nuclear fuel materials.

原子力発電プラントでは、原子炉内での核反応の結果、燃料としていたウランなどから、核燃料物質となるプルトニウムなどが新たに生成される燃料集合体中に蓄積される。燃料集合体中に蓄積されたこれらの核燃料物質は、再利用することが好ましい。使用済燃料集合体中に蓄積された核燃料物質は、再処理施設における再処理のプロセスで取出される。   In a nuclear power plant, as a result of a nuclear reaction in a nuclear reactor, plutonium as a nuclear fuel material is accumulated in a fuel assembly that is newly generated from uranium or the like that has been used as a fuel. These nuclear fuel materials accumulated in the fuel assembly are preferably reused. Nuclear fuel material accumulated in the spent fuel assembly is removed in a reprocessing process at the reprocessing facility.

再処理施設において、加圧水型原子炉(PWR)および沸騰水型原子炉(BWR)などの原子力発電プラントより受け入れられた使用済み燃料集合体は、一旦貯蔵される。一旦貯蔵された使用済み燃料集合体は、せん断、溶解、清澄、計量・調整などの工程を経て、分離工程でプルトニウム(Pu)溶液とウラン(U)溶液に分配される。これらウラン、Pu溶液はそれぞれ、精製、濃縮され、転換工程を経てウランおよびMOX(混合酸化物:Mixed OXide)製品として貯蔵される。   In the reprocessing facility, spent fuel assemblies received from nuclear power plants such as pressurized water reactors (PWR) and boiling water reactors (BWR) are temporarily stored. The spent fuel assembly once stored is distributed into plutonium (Pu) solution and uranium (U) solution in a separation process through processes such as shearing, dissolution, clarification, measurement and adjustment. Each of these uranium and Pu solutions is purified, concentrated and stored as uranium and MOX (Mixed Oxide) products through a conversion process.

再処理プラントでは、核分裂性物質を取り扱うため、臨界に達しないようにしなければならない。また、再処理プラントでは、放射性物質を取り扱うため、崩壊熱による発熱が過大とならないようにしなければならない。そこで、たとえば特許文献1には、安全性を確保できるような、使用済燃料の処理の順序を決定する方法が開示されている。   Reprocessing plants handle fissile material and must not reach criticality. In addition, since the reprocessing plant handles radioactive substances, heat generated by decay heat must be kept from becoming excessive. Thus, for example, Patent Document 1 discloses a method for determining the order of processing spent fuel so as to ensure safety.

特開2003−35795号公報JP 2003-35795 A 特開2001−91686号公報JP 2001-91686 A

再処理プラントにおいて、使用済み燃料に含まれる核分裂生成物の一部は、清澄工程において硝酸溶液に溶けにくい不溶解残渣として分離され、高レベル廃液ガラス固化設備に送られる。また、硝酸溶液に溶けた核分裂生成物は、同様に、分離工程で分離・濃縮され、高レベル廃液ガラス固化設備に送られる。   In the reprocessing plant, a part of the fission product contained in the spent fuel is separated as an insoluble residue that is difficult to dissolve in the nitric acid solution in the refining process, and sent to a high-level waste liquid vitrification facility. Similarly, the fission product dissolved in the nitric acid solution is separated and concentrated in the separation step and sent to a high-level waste liquid vitrification facility.

不溶解残渣に含まれる白金族元素は、ガラス溶融炉の温度の制御に影響する。白金族の一種である金属Ruの量が増えると仮焼層の溶融性が低下しガラス温度が下がるなど影響を与えることがわかっている。このため、不溶解残渣に含まれる白金族元素は、ガラス固化設備の運転においては、影響度のある成分である。   The platinum group element contained in the insoluble residue affects the temperature control of the glass melting furnace. It has been found that increasing the amount of metal Ru, which is a kind of platinum group, affects the melting of the calcined layer and lowers the glass temperature. For this reason, the platinum group element contained in the insoluble residue is an influential component in the operation of the vitrification facility.

また、ガラス固化体に閉じ込められるマイナーアクチノイドは1000年にわたって放射能レベルが変動するものである。このため、その成分を運転前の段階で計画することは、製作されるガラス固化体に含まれる成分を予め計画することにつながり、処分の処理において有効であると考えられる。   Minor actinoids confined in vitrified bodies are those whose radioactivity levels fluctuate over 1000 years. For this reason, planning the component in the stage before operation leads to planning in advance the component contained in the vitrified body to be produced, and is considered to be effective in the disposal process.

しかし、たとえば特許文献1に開示された方法で、単に再処理プラントの安全性の確保をしただけでは、ガラス固化工程に送られる放射性廃棄物中の組成をコントロールできない。このため、ガラス固化工程などの放射性廃棄物の処理を含めた全体としては、安全性と経済性とを両立できない可能性がある。   However, the composition in the radioactive waste sent to the vitrification process cannot be controlled simply by ensuring the safety of the reprocessing plant by the method disclosed in Patent Document 1, for example. For this reason, as a whole including processing of radioactive wastes, such as a vitrification process, there is a possibility that both safety and economy cannot be achieved.

そこで、本発明は、使用済燃料を再処理して核燃料物質を分離する再処理において、安全性を確保しつつ、放射性廃棄物の処理の効率を向上させることを目的とする。   Therefore, an object of the present invention is to improve the efficiency of the processing of radioactive waste while ensuring safety in the reprocessing of separating spent nuclear fuel material by reprocessing spent fuel.

上述の目的を達成するため、本発明は、使用済燃料集合体を再処理して核燃料物質を分離する再処理装置で複数の処理対象燃料集合体の処理順序を決定する燃料処理計画方法において、前記処理対象燃料集合体の特性データと前記処理対象燃料集合体のうち処理順に並べられた一部についての平均値に対して設定されるものを含む前記再処理装置の安全に関する第1の指標の制限範囲と前記再処理装置から排出される放射性廃棄物に対する第2の指標の目標範囲とを記憶する準備工程と、前記第1の指標が前記制限範囲内であって前記第2の指標が前記目標範囲となるように前記処理対象燃料集合体を並べた処理順序を決定する処理順序決定工程と、を有することを特徴とする。   In order to achieve the above object, the present invention provides a fuel processing planning method for determining a processing order of a plurality of processing target fuel assemblies in a reprocessing apparatus that reprocesses spent fuel assemblies to separate nuclear fuel materials. A first index relating to safety of the reprocessing apparatus, including characteristic data of the processing target fuel assembly and an average value of a part of the processing target fuel assembly arranged in processing order. A preparatory step of storing a limit range and a target range of a second index for radioactive waste discharged from the reprocessing device; and wherein the first index is within the limit range and the second index is the And a processing order determining step for determining a processing order in which the processing target fuel assemblies are arranged so as to be within a target range.

また、本発明は、使用済燃料集合体を再処理して核燃料物質を分離する再処理装置で複数の処理対象燃料集合体の処理順序を決定する燃料処理計画システムにおいて、前記処理対象燃料集合体の特性データと前記処理対象燃料集合体のうち処理順に並べられた一部についての平均値に対して設定されるものを含む前記再処理装置の安全に関する第1の指標の制限範囲と前記再処理装置から排出される放射性廃棄物に対する第2の指標の目標範囲とを記憶する記憶装置と、前記第1の指標が前記制限範囲内であって前記第2の指標が前記目標範囲となるように前記処理対象燃料集合体を並べた処理順序を決定する処理順序決定装置と、を有することを特徴とする。   Further, the present invention provides a fuel processing planning system for determining a processing order of a plurality of processing target fuel assemblies by a reprocessing apparatus that reprocesses spent fuel assemblies to separate nuclear fuel materials, and the processing target fuel assemblies And the reprocessing range of the first index relating to safety of the reprocessing apparatus, including the characteristic data of the reprocessing apparatus and those set for the average value of a part of the processing target fuel assemblies arranged in the processing order. A storage device for storing a target range of a second index for radioactive waste discharged from the apparatus, and so that the first index is within the limit range and the second index is within the target range And a processing order determining device for determining a processing order in which the processing target fuel assemblies are arranged.

また、本発明は、使用済燃料集合体を再処理して核燃料物質を分離する再処理装置で複数の処理対象燃料集合体の処理順序を決定する燃料処理計画プログラムにおいて、コンピュータに、前記処理対象燃料集合体の特性データと前記処理対象燃料集合体のうち処理順に並べられた一部についての平均値に対して設定されるものを含む前記再処理装置の安全に関する第1の指標の制限範囲と前記再処理装置から排出される放射性廃棄物に対する第2の指標の目標範囲とを記憶する準備機能と、前記第1の指標が前記制限範囲内であって前記第2の指標が前記目標範囲となるように前記処理対象燃料集合体を並べた処理順序を決定する処理順序決定機能と、を有することを特徴とする。   The present invention is also directed to a fuel processing planning program for determining a processing order of a plurality of processing target fuel assemblies by a reprocessing apparatus that reprocesses spent fuel assemblies to separate nuclear fuel material, and to the computer, the processing target A limit range of a first index related to safety of the reprocessing device, including characteristics data of a fuel assembly and an average value of a part of the processing target fuel assembly arranged in processing order; A preparation function for storing a target range of a second index for radioactive waste discharged from the reprocessing device, the first index is within the limit range, and the second index is the target range. And a processing order determining function for determining a processing order in which the processing target fuel assemblies are arranged.

本発明によれば、使用済燃料を再処理して核燃料物質を分離する再処理において、安全性を確保しつつ、放射性廃棄物の処理の効率を向上させることができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, in the reprocessing which processes a spent fuel and isolate | separates a nuclear fuel material, the efficiency of processing of a radioactive waste can be improved, ensuring safety | security.

本発明に係る燃料処理計画方法の第1の実施の形態のフローチャートである。It is a flowchart of 1st Embodiment of the fuel processing planning method which concerns on this invention. 本発明に係る燃料処理計画方法の第1の実施の形態において再処理装置で使用済燃料集合体を再処理して核燃料物質を分離する再処理の工程図である。It is a flowchart of the reprocessing which isolate | separates a nuclear fuel material by reprocessing a spent fuel assembly with a reprocessing apparatus in 1st Embodiment of the fuel processing planning method which concerns on this invention. 本発明に係る燃料処理計画方法の第1の実施の形態において再処理計画を作成する再処理工程の主要な制限値および目標値をまとめた図である。It is the figure which put together the main limiting value and target value of the reprocessing process which produces a reprocessing plan in 1st Embodiment of the fuel processing planning method which concerns on this invention. 本発明に係る燃料処理計画方法の第1の実施の形態における燃料処理計画システムのブロック図である。1 is a block diagram of a fuel processing planning system in a first embodiment of a fuel processing planning method according to the present invention. FIG. 本発明に係る燃料処理計画方法の第1の実施の形態によって処理順序を決定する処理対象燃料集合体の例の燃料番号を代表的な燃料特性とともに示す表である。It is a table | surface which shows the fuel number of the example of the process target fuel assembly which determines a process order by 1st Embodiment of the fuel processing planning method which concerns on this invention with a typical fuel characteristic. 処理対象の燃料集合体の計画を単にリストアップされた順番に再処理する場合の燃料集合体ごとの燃焼度およびその燃焼度の4体ごとの移動平均を示すグラフである。It is a graph which shows the burning average for every fuel assembly in the case of re-processing the plan of the fuel assembly of a process target only in the order listed, and the moving average of every four bodies of the burning degree. 処理対象の燃料集合体の計画を単にリストアップされた順番に再処理する場合の燃料集合体ごとのRu量およびそのRu量の4体ごとの移動平均を示すグラフである。It is a graph which shows the Ru amount for every fuel assembly, and the moving average of every four bodies of the Ru amount in the case where the plan of the fuel assembly to be processed is simply reprocessed in the order listed. 本発明に係る燃料処理計画方法の第1の実施の形態によって処理対象の燃料集合体の再処理の順序を決定した場合の燃料集合体ごとの燃焼度およびその燃焼度の4体ごとの移動平均を示すグラフである。The burnup for each fuel assembly and the moving average of the four burnups when the reprocessing order of the fuel assemblies to be processed is determined by the first embodiment of the fuel processing planning method according to the present invention It is a graph which shows. 本発明に係る燃料処理計画方法の第1の実施の形態によって処理対象の燃料集合体の再処理の順序を決定した場合の燃料集合体ごとのRu量およびそのRu量の4体ごとの移動平均を示すグラフである。The Ru amount for each fuel assembly and the moving average for each of the four Ru when the reprocessing order of the fuel assembly to be processed is determined by the first embodiment of the fuel processing planning method according to the present invention It is a graph which shows. 本発明に係る燃料処理計画方法の第2の実施の形態における燃料処理計画システムのブロック図である。It is a block diagram of the fuel processing planning system in 2nd Embodiment of the fuel processing planning method which concerns on this invention. 本発明に係る燃料処理計画方法の第2の実施の形態のフローチャートである。It is a flowchart of 2nd Embodiment of the fuel processing planning method which concerns on this invention. 本発明に係る燃料処理計画方法の第2の実施の形態の一変形例における仮処理順序の決定方法を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the determination method of the temporary process order in one modification of 2nd Embodiment of the fuel processing planning method which concerns on this invention.

本発明に係る燃料処理計画方法の実施の形態を、図面を参照して説明する。なお、同一または類似の構成には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。   An embodiment of a fuel processing planning method according to the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same or similar structure, and the overlapping description is abbreviate | omitted.

[第1の実施の形態]
図2は、本発明に係る燃料処理計画方法の第1の実施の形態において再処理装置で使用済燃料集合体を再処理して核燃料物質を分離する再処理の工程図である。
[First Embodiment]
FIG. 2 is a process diagram of reprocessing in which the spent fuel assembly is reprocessed by the reprocessing apparatus to separate the nuclear fuel material in the first embodiment of the fuel processing planning method according to the present invention.

加圧水型原子炉(PWR)および沸騰水型原子炉(BWR)などの原子力発電プラントで照射された使用済燃料集合体は、再処理施設において受け入れた後、一旦貯蔵される(S81)。一旦貯蔵された使用済燃料集合体は、その後、せん断・溶解(S82)、清澄(S83)、計量・調整(S84)などの工程を経て、分離工程でプルトニウム(Pu)溶液とウラン(U)溶液に分配される(S85)。ウラン溶液は、一旦濃縮された(S86)後、精製され(S87)、さらに濃縮される(S88)。プルトニウム溶液は、生成された(S89)後、濃縮される(S90)。精製・濃縮されたウランおよびプルトニウムは、転換工程を経てウランおよびMOX製品として貯蔵される(S91)。   Spent fuel assemblies irradiated in a nuclear power plant such as a pressurized water reactor (PWR) and a boiling water reactor (BWR) are temporarily stored after being received in a reprocessing facility (S81). The spent fuel assembly once stored is then subjected to processes such as shearing / dissolution (S82), clarification (S83), measurement / adjustment (S84), etc., and then separated in a plutonium (Pu) solution and uranium (U). The solution is distributed (S85). The uranium solution is once concentrated (S86), then purified (S87), and further concentrated (S88). After the plutonium solution is produced (S89), it is concentrated (S90). The purified and concentrated uranium and plutonium are stored as uranium and MOX products through a conversion process (S91).

この過程において、使用済燃料集合体に含まれる核分裂生成物の一部は、清澄工程(S83)において硝酸溶液に溶けにくい不溶解残渣として分離され、高レベル廃液ガラス固化設備に送られる。また、硝酸溶液に溶けた核分裂生成物は、同様に、分離工程(S85)で分離された後、濃縮され(S92)、高レベル廃液ガラス固化設備に送られる。高レベル廃液ガラス固化設備に送られた高レベル廃液は、ガラス固化される(S93)。   In this process, a part of the fission product contained in the spent fuel assembly is separated as an insoluble residue that is difficult to dissolve in the nitric acid solution in the refining step (S83), and sent to the high-level waste liquid vitrification facility. Similarly, the fission product dissolved in the nitric acid solution is separated in the separation step (S85), concentrated (S92), and sent to the high-level waste liquid vitrification facility. The high level waste liquid sent to the high level waste liquid vitrification facility is vitrified (S93).

このような再処理のプロセスにおいて、せん断工程までは、燃料は燃料集合体(たとえば燃料棒の束、バンドル)の形態である。せん断工程において、燃料集合体を単位としてせん断処理され、被覆管などの金属部分と燃料の部分に分けられ、燃料の部分は硝酸溶液に溶解される。   In such a reprocessing process, the fuel is in the form of fuel assemblies (eg, bundles of fuel rods, bundles) up to the shearing step. In the shearing process, the fuel assembly is sheared as a unit, divided into a metal part such as a cladding tube and a fuel part, and the fuel part is dissolved in a nitric acid solution.

燃料の溶解液は、計量・調整工程で、その成分・量を計測され、また、調整され、さらに下流工程に送られ処理される。たとえば、計量槽には数tUの燃料が入れられて、バッチ処理される。   In the measurement / adjustment process, the component / amount of the fuel solution is measured, adjusted, and further sent to the downstream process for processing. For example, fuel of several tU is put in a measuring tank and batch processing is performed.

再処理施設で処理される使用済み燃料には、これまでの燃焼経歴により種々の燃焼度、ウラン235残留濃縮度、Pu組成のものがある。しかし、処理施設での発熱の抑制および臨界の防止による安全確保のため、これら燃焼度、ウラン235残留濃縮度、Pu組成等には制限があり、これを守った再処理計画を立てることが必要とされる。   Spent fuels processed at the reprocessing facility include those having various burnups, uranium 235 residual enrichment, and Pu composition depending on the past combustion history. However, in order to ensure safety by suppressing heat generation and preventing criticality at the treatment facility, there are restrictions on the burnup, uranium 235 residual enrichment, Pu composition, etc., and it is necessary to make a reprocessing plan that observes this. It is said.

たとえば、再処理施設内の機器の温度は、処理する燃料からの崩壊熱が高いほど上昇することになり、崩壊熱は燃料の燃焼度が高いほど大きいという特徴がある。すなわち、燃焼度の高い崩壊熱が大きい燃料を処理する場合は、発熱量を抑えるため、次に、発熱の小さい、燃焼度の低い燃料を処理する必要がある。   For example, the temperature of equipment in the reprocessing facility increases as the decay heat from the fuel to be processed increases, and the decay heat has a feature that the higher the degree of burnup of the fuel, the higher the decay heat. That is, when processing a fuel with a high burnup and a large decay heat, it is necessary to process a fuel with a low heat generation and a low burnup in order to suppress the amount of heat generation.

さらに、処理途中に核的に臨界にならないという制限から、ウランの残留濃縮度、240Puの組成割合およびPuの総量について制限がある。残留濃縮度が大きいほど、その体系は臨界になりやすく、Puの中でも240Pu以外の239Puなどの割合が大きいほど臨界になりやすいことがある。また、燃料に含まれるPuの量が大きいほど核反応の確率が増え、体系は臨界になりやすい。 Furthermore, there is a limit on the residual enrichment of uranium, the composition ratio of 240 Pu, and the total amount of Pu due to the limitation that it does not become nuclear critical during processing. The higher the residual concentration, the more likely the system becomes critical, and the higher the proportion of Pu, such as 239 Pu other than 240 Pu, may become critical. In addition, the greater the amount of Pu contained in the fuel, the greater the probability of a nuclear reaction, and the system tends to become critical.

図3は、本実施の形態において再処理計画を作成する再処理工程の主要な制限値および目標値をまとめた図である。   FIG. 3 is a table summarizing the main limit values and target values of the reprocessing process for creating a reprocessing plan in the present embodiment.

これらの制限は、たとえば再処理施設の再処理事業指定申請書に示されている。主要な制限値をまとめると以下のようになる。   These restrictions are shown, for example, in the reprocessing business designation application form of the reprocessing facility. The main limit values are summarized as follows.

[制限1] 1日当たり再処理する使用済燃料の平均燃焼度は45,000MWd/tU以下である。ここで、tUは照射前金属ウラン重量換算値である。   [Limit 1] The average burnup of spent fuel reprocessed per day is 45,000 MWd / tU or less. Here, tU is a metal uranium weight conversion value before irradiation.

[制限2] 1日当たり再処理するPu量は54kg以下である。   [Limit 2] The amount of Pu reprocessed per day is 54 kg or less.

[制限3] 計量槽1バッチ当たりのウラン残留濃縮度は1.6wt%以下である。ここで、計量槽1バッチは、通常5tU程度の容量がある。沸騰水型燃料では1バンドル当たりのウラン量は、0.2tU程度である。このため、計量槽1バッチの容量をたとえば5tUとすると、計量槽1バッチは25から30体の燃料バンドルに相当する。   [Restriction 3] The concentration of residual uranium per batch of measuring tank is 1.6 wt% or less. Here, one batch of the measuring tank usually has a capacity of about 5 tU. With boiling water fuel, the amount of uranium per bundle is about 0.2 tU. For this reason, if the capacity | capacitance of 1 batch of measuring tanks is 5 tU, for example, 1 batch of measuring tanks will correspond to 25 to 30 fuel bundles.

[制限4] 計量槽1バッチ当たりの240Pu組成割合は17wt%以上である。 [Restriction 4] The 240 Pu composition ratio per batch of the measuring tank is 17 wt% or more.

[制限1]と[制限2]の制限は1日当たりの処理量に対するものであるため、1日当たりに平均化した場合の平均値が制約の対象になる。[制限3]と[制限4]は計量槽1バッチ当たりについてであり、計量槽1バッチ当たり、たとえば沸騰水型原子炉用燃料の場合、25から30体の燃料バンドルについての平均値が制約の対象になる。   Since the limits of [Limit 1] and [Limit 2] are for the processing amount per day, the average value when averaged per day is subject to the restriction. [Restriction 3] and [Restriction 4] are for one batch of weighing tanks. For example, in the case of fuel for boiling water reactors per batch of weighing tank, the average value for 25 to 30 fuel bundles is limited. Become a target.

臨界の監視は、対象とする機器のPu濃度を中性子計数率で監視し警報を発生することにより行う。ただし、対象燃料によって計数率は変動し、全ての条件でPu濃度を監視することになる場合、再処理施設の設備利用率は低下する。この設備利用率の低下を防ぐためには、初期の処理計画から計数率を予測し処理計画を修正し、計数率の表示から対象機器のPu濃度を求めPu濃度および計数率の時間変化も予測し適切な運転管理が必要となる。すなわち、中性子モニタの読み値を運転計画の段階で把握、予測する必要があり、中性子モニタの読み値は運転上の制限となる。   The criticality is monitored by monitoring the Pu concentration of the target device with a neutron count rate and generating an alarm. However, the counting rate varies depending on the target fuel, and when the Pu concentration is monitored under all conditions, the equipment utilization rate of the reprocessing facility decreases. In order to prevent this reduction in equipment utilization rate, the counting rate is predicted from the initial processing plan, the processing plan is corrected, the Pu concentration of the target device is obtained from the display of the counting rate, and the Pu concentration and the temporal change in the counting rate are also predicted. Appropriate operation management is required. In other words, it is necessary to grasp and predict the reading value of the neutron monitor at the stage of the operation plan, and the reading value of the neutron monitor is an operational limitation.

したがって、さらに、次の制限を考慮する必要がある。   Therefore, the following restrictions need to be further considered.

[制限5] 中性子モニタの読み値が制限以内である。   [Restriction 5] The reading of the neutron monitor is within the restriction.

さらに、再処理プラントでは、ウランおよびプルトニウムだけでなく、種々の放射能を含んだ廃棄物が生成され、特に高レベル廃液に含まれる成分の取り扱いは重要となっている。たとえば、不溶解残渣に含まれる白金族元素は、ガラス固化設備の運転においては影響度のある成分である。また、ガラス固化体に閉じ込められるマイナーアクチノイドは1000年にわたって放射能レベルが変動するものである。このため、その成分を運転前の段階で計画することは、製作されるガラス固化体に含まれる成分を予め計画することにつながり、処分の処理において有効である。   Furthermore, in a reprocessing plant, not only uranium and plutonium, but also various types of radioactive wastes are generated. In particular, handling of components contained in high-level waste liquid is important. For example, the platinum group element contained in the insoluble residue is a component having an influence in the operation of the vitrification facility. Minor actinoids confined in vitrified bodies are those whose radioactivity levels fluctuate over 1000 years. For this reason, planning the component at the stage before operation leads to planning in advance the component contained in the vitrified product to be produced, and is effective in the disposal process.

特に、不溶解残渣に含まれる白金族元素は、ガラス溶融炉の温度の制御に影響するものであり、白金族の一種である金属Ruの量が増えると仮焼層の溶融性が低下しガラス温度が下がるなど影響を与えることがわかっている。そのため、この値を一定値あるいは目標値に維持するように燃料を処理することは、プラントの安定運転の上で効果があると考えられる。そこで、次の目標を考慮する必要がある。   In particular, the platinum group element contained in the insoluble residue affects the control of the temperature of the glass melting furnace, and as the amount of metal Ru, a kind of platinum group, increases, the melting property of the calcined layer decreases and the glass It has been found that it has an effect such as a drop in temperature. Therefore, it is considered that treating the fuel so as to maintain this value at a constant value or a target value is effective for stable operation of the plant. Therefore, it is necessary to consider the following goals.

[目標1] 核分裂生成物質量が所定の目標範囲内である。   [Target 1] The amount of fission product is within a predetermined target range.

再処理プラントにおける再処理の計画の立案とは、これらの制限範囲および目標範囲に対するそれぞれの指標が、制限範囲および目標範囲内となり制限および目標を満足するように、処理対象の燃料集合体の処理順序を並べ替える問題と考えることができる。   The planning of reprocessing in a reprocessing plant is the processing of the fuel assemblies to be processed so that the respective indicators for the limit range and target range are within the limit range and target range and satisfy the limit and target. It can be considered as a problem of rearranging the order.

図4は、本実施の形態における燃料再処理計画システムのブロック図である。   FIG. 4 is a block diagram of the fuel reprocessing planning system in the present embodiment.

本実施の形態の燃料再処理計画システムは、データ読込装置1、燃料特性データ記憶装置2、制限値データ記憶装置3、目標値データ記憶装置4、FP目標値データ記憶装置5、燃料処理順序計画装置6、確認装置7、表示入力装置8、表示装置9、選択信号入力装置10およびデータ選択装置11を備えている。データ読込装置1は、燃料特性データ記憶装置2、制限値データ記憶装置3、目標値データ記憶装置4およびFP目標値データ記憶装置5からデータを読み込んで、データ選択装置11および表示入力装置8に出力する。   The fuel reprocessing planning system of the present embodiment includes a data reading device 1, a fuel characteristic data storage device 2, a limit value data storage device 3, a target value data storage device 4, an FP target value data storage device 5, and a fuel processing order plan. A device 6, a confirmation device 7, a display input device 8, a display device 9, a selection signal input device 10, and a data selection device 11 are provided. The data reading device 1 reads data from the fuel characteristic data storage device 2, the limit value data storage device 3, the target value data storage device 4 and the FP target value data storage device 5, and supplies the data to the data selection device 11 and the display input device 8. Output.

燃料特性データ記憶装置2は、処理対象の使用済燃料集合体の燃料特性データを記憶している。燃料特性データとは、使用済燃料集合体に含まれるそれぞれの核種の量そのもの、あるいは、それぞれの核種の量を導出するために必要なデータである。燃料特性データには、たとえばその使用済燃料集合体を特定するための燃料ID、照射された原子炉の
炉型、8行8列あるいは14行14列などの燃料棒の配列、燃料の製造メーカ、初期ウラン重量、初期濃縮度、燃焼度の測定値、炉データおよびそれを評価した日時などが含まれる。炉データには、残留ウラン重量、ウランの残留濃縮度、プルトニウムの各同位体組成、プルトニウム重量などが含まれる。
The fuel characteristic data storage device 2 stores fuel characteristic data of a spent fuel assembly to be processed. The fuel characteristic data is the amount of each nuclide contained in the spent fuel assembly itself or data necessary for deriving the amount of each nuclide. The fuel characteristic data includes, for example, a fuel ID for identifying the spent fuel assembly, an irradiated reactor type, an array of fuel rods such as 8 rows, 8 columns or 14 rows, 14 columns, a fuel manufacturer , Initial uranium weight, initial enrichment, burnup measurements, furnace data and the date and time it was evaluated. The reactor data includes residual uranium weight, uranium residual enrichment, each isotope composition of plutonium, plutonium weight, and the like.

制限値データ記憶装置3は、制限値データを記憶している。制限値データとは、再処理において安全上の制限値となる値の情報である。安全上の制限値とは、たとえば各処理工程において、臨界にならないように、すなわち未臨界性を担保するために、満足すべき制限値のことである。また、安全上の制限値には、放射性物質を取り扱うため、崩壊熱による発熱が過大とならないようにするために、満足すべき制限値も含まれる。   The limit value data storage device 3 stores limit value data. The limit value data is information on a value that becomes a safety limit value in reprocessing. The safety limit value is a limit value that must be satisfied, for example, so as not to be critical in each processing step, that is, to ensure subcriticality. In addition, the safety limit value includes a limit value to be satisfied in order to prevent excessive heat generation due to decay heat because radioactive materials are handled.

目標値データ記憶装置4は、再処理における目標データを記憶している。目標データとは、再処理において安全上の制限値となる制限値データに対して、余裕をもつように設定された目標値を示す情報である。   The target value data storage device 4 stores target data for reprocessing. The target data is information indicating a target value set to have a margin with respect to limit value data that is a limit value for safety in reprocessing.

FP目標値データ記憶装置5は、FP目標値データを記憶している。FP目標値データとは、核分裂生成物(FP)に対する目標値である。このFP目標値は、高レベル廃液ガラス固化工程を効率的に行うために、満足することが好ましい値のことである。   The FP target value data storage device 5 stores FP target value data. The FP target value data is a target value for the fission product (FP). This FP target value is a value that is preferably satisfied in order to efficiently perform the high-level waste liquid vitrification step.

燃料処理順序計画装置6は、選択した燃料について制約値を満足するよう並べ替える。   The fuel processing sequence planning device 6 rearranges the selected fuels so as to satisfy the constraint values.

確認装置7は、処理することが適当であるかどうかを確認装置7で確認して、この確認結果を、表示入力装置8を介して表示装置9に表示す。   The confirmation device 7 confirms whether or not it is appropriate to perform processing, and displays the confirmation result on the display device 9 via the display input device 8.

表示入力装置8は、ユーザによって選択信号入力装置10から入力される情報をデータ選択装置11および確認装置7に伝達する。また、表示入力装置8は、データ読込み装置1、確認装置7あるいはデータ選択装置11から情報を伝達されて、必要に応じて、適切な形式で表示装置9に表示させる。たとえば、データ読込み装置1に読み込まれた各種データの内容は、表示入力装置8を介して表示装置9に表示される。   The display input device 8 transmits information input from the selection signal input device 10 by the user to the data selection device 11 and the confirmation device 7. Further, the display input device 8 receives information from the data reading device 1, the confirmation device 7, or the data selection device 11, and causes the display device 9 to display the information in an appropriate format as necessary. For example, the contents of various data read by the data reading device 1 are displayed on the display device 9 via the display input device 8.

データ選択装置11は、読み込まれたデータから燃料の種別と量を集計し、リストアップし、処理すべき燃料を選択する。ここで、選択信号入力装置12を介して選択信号が入力される。   The data selection device 11 aggregates and classifies the fuel type and amount from the read data, and selects the fuel to be processed. Here, a selection signal is input via the selection signal input device 12.

図1は、本実施の形態における燃料再処理の計画方法のフローチャートである。   FIG. 1 is a flowchart of a method for planning fuel reprocessing in the present embodiment.

まず、判定条件を設定などの前処理を行う(S1)。ここで、判定条件とは、計画の妥当性などを判定する条件のことである。判定条件は、制限値データ記憶装置3および目標値データ記憶装置4からデータ読込装置に読み込まれて、データ選択装置11を経由して燃料処理順序計画装置6に伝達される。   First, preprocessing such as setting determination conditions is performed (S1). Here, the determination condition is a condition for determining the validity of the plan. The determination condition is read from the limit value data storage device 3 and the target value data storage device 4 to the data reading device, and is transmitted to the fuel processing sequence planning device 6 via the data selection device 11.

具体的な判定条件は、たとえば以下の通りである。   Specific determination conditions are, for example, as follows.

[制限1]: YEXP≦45,000(MWd/tU)
[制限2]: YPu≦54(kg)
[制限3]: YENR≦1.6(wt%)
[制限4]: YPu240≧17(wt%)
[制限5]: YNM≦C1(CPS)
[目標1]: C2≦YFP,j≦C3
ここで、

Figure 2011209144
Figure 2011209144
Figure 2011209144
Figure 2011209144
Figure 2011209144
[Restriction 1]: Y EXP ≦ 45,000 (MWd / tU)
[Restriction 2]: Y Pu ≦ 54 (kg)
[Restriction 3]: Y ENR ≦ 1.6 (wt%)
[Restriction 4]: Y Pu240 ≧ 17 (wt%)
[Restriction 5]: Y NM ≦ C1 (CPS)
[Target 1]: C2 J ≤ Y FP, j ≤ C3 J
here,
Figure 2011209144
Figure 2011209144
Figure 2011209144
Figure 2011209144
Figure 2011209144

である。また、
p(k):k番目に処理される燃料集合体の番号
EXP(n):燃料番号nの燃料集合体の燃焼度
Pu(n):燃料番号nの燃料集合体のPu量
ENR(n):燃料番号nの燃料集合体の残留濃縮度
Pu240(n):燃料番号nの燃料集合体のPu240の組成
FP,j(n):燃料番号nの燃料の成分jの核分裂生成物の量
EXP:燃焼度の一日平均の指標
Pu:一日当たりのPu量の指標
ENR:計量槽1バッチ当たりの残留濃縮度の指標
Pu240:計量槽1バッチ当たりのPu240の組成の指標
NM:中性子モニタの指標
FP,j:成分jの核分裂生成物の指標
である。Naveは1日当たりの処理燃料集合体の体数、Nave’は計量槽1バッチ当たりの処理燃料集合体の体数、Nave’’は核分裂生成物評価のための平均すべき燃料集合体の体数である。また、C1は中性子モニタの制限値であり、C2、C3はJ番目の核分裂生成物元素の量の目標範囲を表すものである。
It is. Also,
p (k): the number of the fuel assembly to be processed k X EXP (n): burnup of the fuel assembly with fuel number n X Pu (n): the amount of Pu in the fuel assembly with fuel number n X ENR (N): Residual enrichment of fuel assembly with fuel number n X Pu240 (n): Composition of Pu240 in fuel assembly with fuel number n X FP, j (n): Fission of component j of fuel with fuel number n Amount of product Y EXP : Daily average indicator of burnup Y Pu : Indicator of Pu amount per day Y ENR : Indicator of residual concentration per batch of measuring tank Y Pu240 : Pu240 of batch per batch of measuring tank Composition index Y NM : Neutron monitor index Y FP, j : Index of the fission product of component j. Nave is the number of treated fuel assemblies per day, Nave ′ is the number of treated fuel assemblies per batch of metering tank, Nave ″ is the number of fuel assemblies to be averaged for fission product evaluation It is. C1 is a limit value of the neutron monitor, and C2 J and C3 J represent a target range of the amount of the J-th fission product element.

また、前処理工程(S1)では、処理対象の燃料集合体が特定されて、リストアップされる。処理対象の燃料集合体は、たとえば選択信号入力装置10からユーザの入力によって特定される。特定された燃料集合体の情報は、表示入力装置8を介してデータ選択装置11に伝達される。データ選択装置11は、特定された燃料集合体の燃料特性データを燃料特性データ記憶装置2からデータ読込装置1を介して読み込む。データ選択装置11に読み込まれた燃料特性データは、特定された燃料集合体の情報とともに、燃料処理順序計画装置6に伝達される。また、データ選択装置11に読み込まれた燃料特性データは、特定された燃料集合体の情報とともに、表示入力装置8を介して表示装置9に表示される。   In the pretreatment step (S1), the fuel assemblies to be treated are specified and listed. The fuel assembly to be processed is specified by a user input from the selection signal input device 10, for example. Information on the identified fuel assembly is transmitted to the data selection device 11 via the display input device 8. The data selection device 11 reads the fuel characteristic data of the identified fuel assembly from the fuel characteristic data storage device 2 via the data reading device 1. The fuel characteristic data read into the data selection device 11 is transmitted to the fuel processing sequence planning device 6 together with information on the identified fuel assembly. Further, the fuel characteristic data read into the data selection device 11 is displayed on the display device 9 through the display input device 8 together with information on the specified fuel assembly.

次に、燃料集合体処理順序計画装置6は、式(1)から式(4)で表わされる第1の指標および中性子モニタの読み値が[制限1]から[制限5]で表わされる制限の範囲内であって、かつ、式(5)で表わされる第2の指標が[目標1]を満足するように処理対象の燃料集合体を並べた処理順序を決定する。中性子モニタの読み値は、たとえば特許文献2に開示された抽出計算による方法によって求められる。   Next, the fuel assembly processing sequence planning device 6 has a restriction in which the first index expressed by the equations (1) to (4) and the reading value of the neutron monitor are expressed by [limit 1] to [limit 5]. The processing order in which the fuel assemblies to be processed are arranged is determined so that the second index within the range and the second index represented by Expression (5) satisfies [Target 1]. The reading value of the neutron monitor is obtained by the method based on the extraction calculation disclosed in Patent Document 2, for example.

具体的には、まず、N個の処理対象の燃料集合体の中から、一つの燃料集合体を並びの最初の燃料集合体として選択する(S2)。選択する燃料集合体は、たとえば処理対象としてリストアップされたものの1番目のものとする。燃料集合体が選択されたら、計算処理回数をインクリメントする(S3)。   Specifically, first, one fuel assembly is selected from the N fuel assemblies to be processed as the first fuel assembly in the line (S2). The fuel assembly to be selected is, for example, the first one that has been listed as a processing target. When the fuel assembly is selected, the number of calculation processes is incremented (S3).

次に、この計算処理回数が所定の最大試行回数を超えたか否かを判定し(S4)する。計算処理回数が最大試行回数を超えていた場合には、燃料再処理の計画ができなかった旨を表示装置9に表示させるなどしてユーザに伝えるなどの中止処理を行い(S14)、終了する。   Next, it is determined whether or not the number of calculation processes exceeds a predetermined maximum number of trials (S4). If the number of calculation processes exceeds the maximum number of trials, a stop process is performed such as displaying on the display device 9 that the fuel reprocessing has not been planned, etc. (S14), and the process ends. .

計算処理回数が最大試行回数以下であれば、選択された燃料集合体について各制限値および目標値に対する指標を計算する(S5)。ここで、選択された燃料集合体についての指標とは、その燃料集合体1体についての指標と、その燃料集合体をその順番においた場合のその燃料集合体およびその前の順番の数体の燃料集合体の平均値としての指標とを含む。具体的には、式(1)ないし式(5)の計算および中性子モニタの読み値の抽出計算を行う。   If the number of calculation processes is less than or equal to the maximum number of trials, an index for each limit value and target value is calculated for the selected fuel assembly (S5). Here, the index for the selected fuel assembly is the index for the fuel assembly, the fuel assembly when the fuel assembly is placed in that order, and the number of the preceding fuel assembly. And an index as an average value of the fuel assembly. Specifically, the calculation of Expression (1) to Expression (5) and the extraction calculation of the reading value of the neutron monitor are performed.

次に、計算工程(S5)で計算された指標を制限値および目標範囲と比較する(S6)。具体的には、式(1)ないし式(5)の計算および中性子モニタの読み値の抽出計算によって得られた各指標が、[制限1]ないし[制限5]および[目標1]を満足するか否かを判定する。   Next, the index calculated in the calculation step (S5) is compared with the limit value and the target range (S6). Specifically, each index obtained by the calculation of Expression (1) to Expression (5) and the extraction calculation of the reading value of the neutron monitor satisfies [Restriction 1] to [Restriction 5] and [Target 1]. It is determined whether or not.

比較工程(S6)で比較した全ての指標が、制限値を満足し、あるいは、目標範囲内であれば、そのときに試行した燃料集合体を処理順序列の最後に追加し、処理対象の燃料集合体の全てが並べ終わったか否かを判定する(S7)。処理対象の燃料集合体の全てが並べ終わった、すなわち、N個の処理対象の燃料集合体の全ての順番が完成したら、その燃料集合体の並びを出力して(S9)、計画の作成を終了する。   If all the indices compared in the comparison step (S6) satisfy the limit value or are within the target range, the fuel assembly tried at that time is added at the end of the processing sequence, and the fuel to be processed It is determined whether or not all of the aggregates have been arranged (S7). When all of the fuel assemblies to be processed have been arranged, that is, when all of the N fuel assemblies have been completed, the arrangement of the fuel assemblies is output (S9), and a plan is created. finish.

工程S7で、処理対象の燃料集合体の全てが並べ終わっていないと判定されたら、次の順番に再処理するべき別の燃料集合体を選択する(S8)。選択された燃料集合体は、再処理の順番が既に決まった燃料集合体の次に並べられる。ここで、別の燃料集合体とは、処理対象の燃料集合体のうち再処理するべき順番が決まっていない燃料集合体であればどの燃料集合体でもよい。たとえば、処理対象としてリストアップされた燃料集合体のうち、再処理するべき順番が決まっていない燃料集合体であって、最も上にリストされているものを、次に並べる。   If it is determined in step S7 that all of the fuel assemblies to be processed have not been arranged, another fuel assembly to be reprocessed in the next order is selected (S8). The selected fuel assembly is arranged next to the fuel assembly whose reprocessing order has already been determined. Here, the other fuel assembly may be any fuel assembly as long as the order of reprocessing among the fuel assemblies to be processed is not determined. For example, among the fuel assemblies listed as processing targets, the fuel assemblies whose order of reprocessing is not determined and which are listed at the top are arranged next.

並べるべき燃料集合体がある、すなわち、処理対象の燃料集合体のうち並べ終わっていない燃料集合体がある場合(S8)には、工程S3に戻り、工程S8で並べた燃料集合体についての指標の計算(S5)および条件との比較(S6)を繰り返す。   When there is a fuel assembly to be arranged, that is, there is a fuel assembly that has not been arranged among the fuel assemblies to be processed (S8), the process returns to step S3 and an index for the fuel assembly arranged in step S8 (S5) and comparison with conditions (S6) are repeated.

比較工程(S6)で制限値および目標範囲と比較した指標のいずれかが、制限値を満足せず、または、目標範囲外である場合には、他の候補燃料があるか否かを判定する(S10)。他の候補燃料があるとは、全ての燃料集合体について試行を行ったか否かである。全ての燃料集合体について試行を行ったとは、当該順番に並べるべき燃料集合体として、処理対象の燃料集合体のうちその順番より前に並んでいる燃料集合体以外について当該順番に並べてみて指標の計算(S5)および条件との比較(S6)を行ったということである。   If any of the indices compared with the limit value and the target range in the comparison step (S6) does not satisfy the limit value or is outside the target range, it is determined whether there is another candidate fuel. (S10). The presence of other candidate fuels is whether or not all fuel assemblies have been tried. When all fuel assemblies have been tried, the fuel assemblies that should be arranged in that order are the fuel assemblies that are to be treated, except for the fuel assemblies that are arranged before that order. This means that calculation (S5) and comparison with conditions (S6) were performed.

工程S10で他に候補燃料があると判定された場合には、その候補の燃料集合体の一つを選択し、当該順番に並べる(S11)。工程S11で、当該順番に燃料集合体を並べたら、工程S3に戻り、その燃料集合体について、指標の計算(S5)および条件との比較(S6)を行う。このようにして、比較工程(S6)で第1の指標および第2の指標がそれぞれ制限範囲内および目標範囲内であるか、または、順序が未決定の燃料集合体の全てについて試行が完了するまで、計算工程(S5)および比較工程(S6)を繰り返す。   If it is determined in step S10 that there are other candidate fuels, one of the candidate fuel assemblies is selected and arranged in that order (S11). When the fuel assemblies are arranged in the order in step S11, the process returns to step S3, and index calculation (S5) and comparison with conditions (S6) are performed for the fuel assemblies. In this way, in the comparison step (S6), the trial is completed for all the fuel assemblies in which the first index and the second index are within the limit range and the target range, respectively, or the order is undetermined. Until then, the calculation step (S5) and the comparison step (S6) are repeated.

工程S10で他に候補燃料がない、すなわち、全ての燃料集合体について試行を行ったと判定された場合には、処理順序の並びの先頭の燃料集合体の候補があるか否かを判定する(S12)。処理順序の並びの先頭の燃料集合体の候補とは、これまでの試行で、処理順序の先頭に置いてその後の処理順序について試行を行っていない燃料集合体のことである。処理順序の並びの先頭の燃料集合体の候補が存在する場合には、その候補の一つの燃料集合体を処理順序の先頭の燃料集合体として選択して、先頭の燃料を交換し(S13)、工程S3に戻る。このようにして、処理順序が未決定の燃料集合体がなくなるか、または、処理順序列の先頭に並べられていない処理対象燃料集合体がなくなるまで、繰り返す。   If it is determined in step S10 that there are no other candidate fuels, that is, it is determined that all fuel assemblies have been tried, it is determined whether there is a candidate for the first fuel assembly in the processing order ( S12). The candidate for the first fuel assembly in the processing order is a fuel assembly that has been placed in the front of the processing order and has not been tested for the subsequent processing order. If there is a candidate for the first fuel assembly in the processing order, one candidate fuel assembly is selected as the first fuel assembly in the processing order, and the first fuel is replaced (S13). Return to step S3. In this way, the process is repeated until there is no fuel assembly whose processing order is not yet determined, or there are no processing target fuel assemblies that are not arranged at the head of the processing order sequence.

処理順序列の先頭に並べられていない処理対象燃料集合体がなくなっても、処理順序が未決定の燃料集合体がなくならなければ、燃料再処理の計画ができなかった旨を表示装置9に表示させるなどしてユーザに伝えるなどの中止処理を行い(S14)、終了する。   Even if there is no processing target fuel assembly that is not arranged at the top of the processing sequence column, if there is no remaining fuel assembly whose processing order has not been determined, the display device 9 is informed that the fuel reprocessing cannot be planned. A canceling process such as displaying it to the user is performed (S14), and the process ends.

次に、本実施の形態によって処理順序を決定した場合を、単にリストアップされた順番に再処理する場合と比較して説明する。ここで、溶解槽の容量が燃料集合体4体分である、すなわち、NaveおよびNave’’は、いずれも4とした。   Next, a case where the processing order is determined according to the present embodiment will be described in comparison with a case where reprocessing is simply performed in the order listed. Here, the capacity of the dissolution tank is equivalent to four fuel assemblies, that is, Nave and Nave ″ are both 4.

図5は、本実施の形態によって処理順序を決定する処理対象燃料集合体の例の燃料番号を代表的な燃料特性とともに示す表である。図6は、処理対象の燃料集合体の計画を単にリストアップされた順番に再処理する場合の燃料集合体ごとの燃焼度およびその燃焼度の4体ごとの移動平均を示すグラフである。図7は、処理対象の燃料集合体の計画を単にリストアップされた順番に再処理する場合の燃料集合体ごとのRu量およびそのRu量の4体ごとの移動平均を示すグラフである。   FIG. 5 is a table showing the fuel numbers of examples of processing target fuel assemblies that determine the processing order according to this embodiment together with typical fuel characteristics. FIG. 6 is a graph showing the burn-up for each fuel bundle and the moving average of the burn-up for every four fuel bundles when the plan of the fuel bundle to be treated is simply reprocessed in the order listed. FIG. 7 is a graph showing the Ru amount for each fuel assembly and the moving average of the Ru amount for every four bodies when the plan of the fuel assembly to be processed is simply reprocessed in the order listed.

図5に示す表の処理対象燃料集合体を、単にリストアップされた順番に再処理すると、図6に示すように、燃料集合体の燃焼度の4体ごとの移動平均が制限値を7体目で超えている。また、燃料集合体のRu量の4体ごとの移動平均の偏差幅は、0.87となる。   When the target fuel assemblies in the table shown in FIG. 5 are simply reprocessed in the order listed, as shown in FIG. 6, the moving average of every four fuel assemblies burns up to a limit value of seven. It is beyond eyes. In addition, the deviation width of the moving average of every four fuel assembly Ru amounts is 0.87.

図8は、本実施の形態によって処理対象の燃料集合体の再処理の順序を決定した場合の燃料集合体ごとの燃焼度およびその燃焼度の4体ごとの移動平均を示すグラフである。図9は、本実施の形態によって処理対象の燃料集合体の再処理の順序を決定した場合の燃料集合体ごとのRu量およびそのRu量の4体ごとの移動平均を示すグラフである。   FIG. 8 is a graph showing the burnup for each fuel assembly and the moving average of every four burnups when the reprocessing order of the fuel assemblies to be processed is determined according to the present embodiment. FIG. 9 is a graph showing the Ru amount for each fuel assembly and the moving average of every four Ru units when the reprocessing order of the fuel assemblies to be processed is determined according to the present embodiment.

一方、本実施の形態によって再処理の順序を決定した場合、燃料集合体の燃焼度の4体ごとの移動平均は、制限値を超えることがない。また、燃料集合体のRu量の4体ごとの移動平均の偏差幅は、0.37となり、単にリストアップされた順番に再処理する場合に比べて小さくなる。   On the other hand, when the order of reprocessing is determined according to the present embodiment, the moving average of the four burnups of the fuel assembly does not exceed the limit value. Further, the deviation width of the moving average of every four fuel assembly Ru amounts is 0.37, which is smaller than the case of simply performing reprocessing in the order listed.

このように、本実施の形態によれば、決定された処理順序に沿って処理対象の燃料集合体を再処理装置で再処理した場合、安全に関する第1の指標の制限範囲と排出される放射性廃棄物に対する第2の指標の目標範囲を満足する。このため、安全性を確保しつつ、ガラス固化工程で、高レベル放射性廃液中の白金族元素の濃度が過度に高くなることがない。その結果、安全性を確保しつつ、放射性廃棄物の処理の効率を向上させることができる。   As described above, according to the present embodiment, when the fuel assembly to be processed is reprocessed by the reprocessing device in accordance with the determined processing order, the limit range of the first safety-related index and the emitted radioactivity Satisfy the target range of the second indicator for waste. For this reason, the density | concentration of the platinum group element in a high level radioactive waste liquid does not become high too much in a vitrification process, ensuring safety | security. As a result, it is possible to improve the efficiency of processing radioactive waste while ensuring safety.

また、全ての処理順に対するケースを並べて、その後、指標を計算して、適切なものを選択する方法では、そのケース数は指数的に増えて、現実的な計算時間内で計画を立てることができないおそれがある。しかし、本実施の形態では、処理順序の作成の途中で、各指標と制限値あるいは目標範囲との比較を行い、満足しない場合にはその後の処理順序については試行をしない。このため、評価すべきケース数が限定されており、現実的な計算時間内で適切な処理順序の計画を立てられる可能性が高まる。   In addition, by arranging the cases for all processing orders, then calculating the index and selecting the appropriate one, the number of cases increases exponentially, and planning can be made within realistic calculation time. It may not be possible. However, in the present embodiment, each index is compared with the limit value or the target range in the middle of creating the processing order, and if not satisfied, the subsequent processing order is not tried. For this reason, the number of cases to be evaluated is limited, and the possibility of planning an appropriate processing order within a realistic calculation time increases.

[第2の実施の形態]
図10は、本発明に係る燃料処理計画方法の第2の実施の形態における燃料処理計画システムのブロック図である。
[Second Embodiment]
FIG. 10 is a block diagram of a fuel processing planning system in the second embodiment of the fuel processing planning method according to the present invention.

本実施の形態の燃料処理計画システムは、第1の実施の形態の燃料処理計画システムに、逸脱燃料判定装置13および燃料処理順序並替装置12を追加したものである。   The fuel processing planning system of the present embodiment is obtained by adding a deviation fuel determination device 13 and a fuel processing order rearrangement device 12 to the fuel processing planning system of the first embodiment.

図11は、本実施の形態における燃料処理計画方法のフローチャートである。   FIG. 11 is a flowchart of the fuel processing planning method in the present embodiment.

本実施の形態では、まず、第1の実施の形態と同様に判定条件の設定などの前処理を行う(S1)。次に、図3に示した制限値および目標範囲よりも広い緩和制限範囲および緩和目標範囲を設定して、仮処理順序を決定する(S21)。仮処理順序は、第1の実施の形態における制限値を緩和制限範囲と、また、目標範囲を緩和目標範囲と置き換えて、第1の実施の形態と同様の方法で燃料処理順序計画装置6が決定する。   In the present embodiment, first, pre-processing such as setting of determination conditions is performed as in the first embodiment (S1). Next, a relaxation restriction range and a relaxation target range wider than the limit value and the target range shown in FIG. 3 are set, and the provisional processing order is determined (S21). The provisional processing sequence is performed by the fuel processing sequence planning apparatus 6 in the same manner as in the first embodiment by replacing the limit value in the first embodiment with the relaxation limit range and the target range with the relaxation target range. decide.

次に、第1の指標が制限範囲外でありまたは第2の指標が目標範囲外である燃料集合体を逸脱燃料判定装置13が抽出する(S22)。具体的には、処理順序仮決定工程(S21)で決定した仮処理順序で燃料集合体を再処理した場合について、第1の実施の形態における計算工程(S5)(図1参照)で得られる指標を、比較工程(S6)(図1参照)と同様の方法で比較・判定する。   Next, the deviation fuel determination device 13 extracts a fuel assembly in which the first index is out of the limit range or the second index is out of the target range (S22). Specifically, when the fuel assembly is reprocessed in the temporary processing order determined in the processing order temporary determination step (S21), it is obtained in the calculation step (S5) (see FIG. 1) in the first embodiment. The index is compared and determined in the same manner as in the comparison step (S6) (see FIG. 1).

その後、仮処理順序に並べられた燃料集合体に、第1の指標が制限範囲外でありまたは第2の指標が目標範囲外である燃料集合体が存在するか否かを逸脱燃料判定装置13が判定する(S23)。仮処理順序に並べられた燃料集合体に、第1の指標が制限範囲外でありまたは第2の指標が目標範囲外である燃料集合体が存在しなければ、その仮処理順序を、最終的な処理順序として決定し(S24)、終了する。   Thereafter, the deviation fuel determination device 13 determines whether there is a fuel assembly in which the first index is out of the limit range or the second index is out of the target range in the fuel assemblies arranged in the tentative processing order. Is determined (S23). If the fuel assemblies arranged in the tentative processing order do not have any fuel assemblies whose first index is out of the limit range or whose second index is out of the target range, the tentative processing order is finalized. Processing order is determined (S24), and the process ends.

仮処理順序に並べられた燃料集合体に、第1の指標が制限範囲外でありまたは第2の指標が目標範囲外である燃料集合体が存在している場合には、燃料処理順序並替装置12が、当該燃料集合体を要注意集合体として、その要注意集合体あるいは他の燃料集合体の順番を入れ替えて、その要注意集合体がなくなるように処理順序を決定する。順番を入れ替えるために、まず、対象とする制限jおよび目標lをクリアするための条件を求める(S25)。たとえば、ある処理順kで燃焼度が制限値を超えているのであれば、原因は(k−Nave)番からk番目の燃料集合体で平均した燃焼度が制限を越えていることとなる。つまり、(k−Nave)番からk番目の間に、その原因となる燃焼度の高い燃料が存在することになる。そこで、その燃料集合体を特定する。   If the fuel assemblies arranged in the tentative processing order include fuel assemblies whose first index is out of the limit range or whose second index is out of the target range, the fuel processing order is rearranged. The apparatus 12 sets the fuel assembly as a critical assembly, changes the order of the critical assembly or other fuel assemblies, and determines the processing order so that the critical assembly disappears. In order to change the order, first, conditions for clearing the target limit j and target l are obtained (S25). For example, if the burnup exceeds a limit value in a certain processing order k, the cause is that the burnup averaged by the k-th fuel assembly from the (k-Nave) number exceeds the limit. That is, a fuel with a high burnup that causes this is present between the number (k-Nave) and the number k. Therefore, the fuel assembly is specified.

次に、問題となった燃料集合体との処理順の交換によって対象とする制限jおよび目標lをクリアできる燃料集合体を仮処理順序の並びの中から探す(S26)。そして、問題となった燃料集合体と、探し出された交換対象の燃料集合体を交換した計画において、ここで対象とした指標以外も、その指標に対する他の制限および目標を満足するか評価・判定する(S27)。工程S27で、他の制限および目標を満足すると判定された場合には、その交換後の処理順序を最終的な処理順序として決定し(S28)、終了する。   Next, a fuel assembly that can clear the target restriction j and target l by exchanging the processing order with the fuel assembly in question is searched from the provisional processing order list (S26). Then, in the plan to replace the fuel assembly in question with the found fuel assembly to be exchanged, whether or not the other indicators and targets other than those targeted here are satisfied Determine (S27). If it is determined in step S27 that the other restrictions and targets are satisfied, the processing order after the replacement is determined as the final processing order (S28), and the process ends.

一方、工程S27で、他の制限および目標を満足しないと判定された場合には、問題となった燃料集合体との処理順の交換によって対象とする制限jおよび目標lをクリアできる他の候補燃料集合体が存在するか否かを判定する(S29)。他の候補燃料集合体が存在する場合には、工程S26に戻り、他の候補燃料集合体のうち1つの燃料集合体を選択し、その燃料集合体を交換した計画において、他の制限および目標を満足するか評価・判定する(S27)。工程S29で、他の候補燃料集合体が存在しないと判定された場合には、燃料再処理の計画ができなかった旨を表示装置9に表示させるなどしてユーザに伝えるなどの中止処理を行い(S14)、終了する。   On the other hand, if it is determined in step S27 that the other restrictions and targets are not satisfied, other candidates that can clear the target restriction j and target l by exchanging the processing order with the fuel assembly in question. It is determined whether or not a fuel assembly exists (S29). If another candidate fuel assembly exists, the process returns to step S26, and in the plan in which one fuel assembly is selected from the other candidate fuel assemblies and the fuel assembly is replaced, other restrictions and targets are set. Is evaluated / determined (S27). If it is determined in step S29 that there is no other candidate fuel assembly, stop processing such as notifying the user by displaying on the display device 9 that the fuel reprocessing plan has not been performed is performed. (S14), the process ends.

このように、本実施の形態によれば、決定された処理順序に沿って処理対象の燃料集合体を再処理装置で再処理した場合、安全に関する第1の指標の制限範囲と排出される放射性廃棄物に対する第2の指標の目標範囲を満足する。このため、安全性を確保しつつ、ガラス固化工程で、高レベル放射性廃液中の白金族元素の濃度が過度に高くなることがない。その結果、安全性を確保しつつ、放射性廃棄物の処理の効率を向上させることができる。   As described above, according to the present embodiment, when the fuel assembly to be processed is reprocessed by the reprocessing device in accordance with the determined processing order, the limit range of the first safety-related index and the emitted radioactivity Satisfy the target range of the second indicator for waste. For this reason, the density | concentration of the platinum group element in a high level radioactive waste liquid does not become high too much in a vitrification process, ensuring safety | security. As a result, it is possible to improve the efficiency of processing radioactive waste while ensuring safety.

さらに、実施の形態では、一旦、実際の制限値および目標値に対して余裕を持った基準に対して仮の処理順序を決定し、その後、実際の制限値および目標値を満足するように仮処理順序を並べ替えている。このため、処理計画の立案に要する計算時間を短縮することができる。   Furthermore, in the embodiment, a temporary processing order is once determined for a reference having a margin with respect to the actual limit value and the target value, and then the temporary limit order and the target value are satisfied so as to satisfy the actual limit value and the target value. The processing order is rearranged. For this reason, it is possible to shorten the calculation time required for making a processing plan.

図12は、本実施の形態の一変形例における仮処理順序の決定方法を模式的に示す図である。   FIG. 12 is a diagram schematically illustrating a method for determining a provisional processing order in a modification of the present embodiment.

この変形例では、仮処理順序の決定方法が異なっている。この変形例の仮処理順序決定工程では、残留濃縮度などの特定の燃料特性に着目し、その特定の燃料特性が厳しい燃料集合体が仮処理順序の並びの中でほぼ均等に分散されるように配置する。その後、上述の方法で仮処理順序を並び変えることによって、最終的な処理順序列を決定する。   In this modification, the method for determining the provisional processing order is different. In the temporary processing order determination step of this modification, attention is paid to specific fuel characteristics such as residual enrichment, and fuel assemblies with severe specific fuel characteristics are distributed almost evenly in the temporary processing order. To place. After that, the final processing order sequence is determined by rearranging the temporary processing order by the above-described method.

このように、この変形例では、処理対象の燃料集合体のうちたとえば残留濃縮度が高く、再処理および高レベル放射性廃棄物処理の安全性および効率化のために厳しい燃料集合体を、仮処理順序内で均等に分散させて残留濃縮度を平均化させている。また、燃料集合体の燃焼度が高ければ、燃料集合体中のPu量は大きくなり、残留濃縮度は小さくなる。このように、それぞれの制限および目標に対する指標は必ずしも独立しているものではないため、特定の燃料特性に着目してその特性が平均的になるように仮処理順序を決定すれば、複数の制限値および目標に対する指標を平均化させた仮処理順序を決定できる。その結果、全ての指標を計算することなく、仮処理順序を決定できるため、最終的な処理順序を決定するまでに要する計算時間を短縮することができる。   As described above, in this modification, for example, a fuel assembly having a high residual enrichment among the fuel assemblies to be processed and a severe fuel assembly for safety and efficiency of reprocessing and high-level radioactive waste processing are temporarily processed. The residual enrichment is averaged by evenly distributing within the order. Moreover, if the burnup of the fuel assembly is high, the amount of Pu in the fuel assembly increases and the residual enrichment decreases. As described above, since the indices for the respective limits and targets are not necessarily independent, if a temporary processing order is determined so that the characteristics are averaged by paying attention to a specific fuel characteristic, a plurality of restrictions are set. It is possible to determine a provisional processing order in which values and targets are averaged. As a result, the provisional processing order can be determined without calculating all the indices, so that the calculation time required to determine the final processing order can be shortened.

着目する燃料特性としては、残留濃縮度だけでなく、たとえばPu240の割合や、燃焼度などであってもよい。あるいは、これらを組み合わせて用いてもよい。   The fuel characteristic to be noted may be not only the residual enrichment but also the ratio of Pu240, the burnup, and the like. Alternatively, these may be used in combination.

[他の実施の形態]
上述の各実施の形態は単なる例示であり、本発明はこれらに限定されない。また、各実施の形態の特徴を組み合わせて実施してもよい。
[Other embodiments]
The above-described embodiments are merely examples, and the present invention is not limited to these. Moreover, you may implement combining the characteristic of each embodiment.

1…データ読込装置、2…燃料特性データ記憶装置、3…制限値データ記憶装置、4…目標値データ記憶装置、5…FP目標値データ記憶装置、6…燃料処理順序計画装置、7…確認装置、8…表示入力装置、9…表示装置、10…選択信号入力装置、11…データ選択装置、12…燃料処理順序並替装置、13…逸脱燃料判定装置 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Data reading device, 2 ... Fuel characteristic data storage device, 3 ... Limit value data storage device, 4 ... Target value data storage device, 5 ... FP target value data storage device, 6 ... Fuel processing sequence planning device, 7 ... Confirmation Device: 8 ... Display input device, 9 ... Display device, 10 ... Selection signal input device, 11 ... Data selection device, 12 ... Fuel processing order rearrangement device, 13 ... Deviation fuel determination device

Claims (9)

使用済燃料集合体を再処理して核燃料物質を分離する再処理装置で複数の処理対象燃料集合体の処理順序を決定する燃料処理計画方法において、
前記処理対象燃料集合体の特性データと前記処理対象燃料集合体のうち処理順に並べられた一部についての平均値に対して設定されるものを含む前記再処理装置の安全に関する第1の指標の制限範囲と前記再処理装置から排出される放射性廃棄物に対する第2の指標の目標範囲とを記憶する準備工程と、
前記第1の指標が前記制限範囲内であって前記第2の指標が前記目標範囲となるように前記処理対象燃料集合体を並べた処理順序を決定する処理順序決定工程と、
を有することを特徴とする燃料処理計画方法。
In a fuel processing planning method for determining a processing order of a plurality of fuel assemblies to be processed by a reprocessing device for reprocessing spent fuel assemblies to separate nuclear fuel materials,
A first index relating to safety of the reprocessing apparatus, including characteristic data of the processing target fuel assembly and an average value of a part of the processing target fuel assembly arranged in processing order. A preparatory step of storing a limit range and a target range of a second index for radioactive waste discharged from the reprocessing device;
A processing order determining step for determining a processing order in which the processing target fuel assemblies are arranged so that the first index is within the limit range and the second index is within the target range;
A fuel processing planning method comprising:
前記処理順序決定工程は、
前記処理対象燃料集合体のうち処理順序を決定した燃料集合体の並びである処理順序列に前記処理対象燃料集合体のうち前記処理順序に含まれない未決定燃料集合体のうち1体の試行燃料集合体を追加した場合の前記制限範囲に対する第1の指標および前記目標範囲に対する第2の指標を計算する計算工程と、
前記計算工程で計算された前記第1の指標が前記制限範囲に入っているか否かおよび前記第2の指標が前記目標範囲に入っているか否かを判定する比較工程と、
前記比較工程で前記第1の指標および前記第2の指標がそれぞれ前記制限範囲内および前記目標範囲内であるかまたは前記未決定燃料集合体の全てについて行うまで前記計算工程および前記比較工程を繰り返す第1繰返手段と、
前記第1繰返工程で前記第1の指標および前記第2の指標がそれぞれ前記制限範囲内および前記目標範囲内となった場合に前記試行集合体を前記処理順序列の最後に追加する決定工程と、
前記未決定燃料集合体がなくなるかまたは前記処理順序列に含まれる燃料集合体が増えなくなるまで前記第1繰返工程と前記決定工程とを繰り返す第2繰返工程と、
前記未決定燃料集合体の全てについて前記第2繰返工程を繰り返しても前記処理順序列に含まれる燃料集合体が増えない場合に前記処理順序列の先頭以外の1つの燃料集合体を前記処理順序列の先頭に並べる先頭交換工程と、
前記未決定燃料集合体がなくなるかまたは前記処理順序列の先頭に並べられていない前記処理対象燃料集合体がなくなるまで前記先頭交換工程と前記第2繰返工程とを繰り返す第3繰返工程と、
を含むことを特徴とする請求項1に記載の燃料処理計画方法。
The processing order determination step includes
One trial of undecided fuel assemblies that are not included in the processing order among the processing target fuel assemblies in a processing order sequence that is an arrangement of fuel assemblies in which the processing order is determined among the processing target fuel assemblies A calculation step of calculating a first index for the limited range and a second index for the target range when a fuel assembly is added;
A comparison step of determining whether the first index calculated in the calculation step is within the limit range and whether the second index is within the target range;
In the comparison step, the calculation step and the comparison step are repeated until the first index and the second index are within the limit range and the target range, respectively, or are performed for all of the undetermined fuel assemblies. First repeating means;
A determining step of adding the trial aggregate to the end of the processing sequence when the first index and the second index are within the limit range and the target range, respectively, in the first repetition step. When,
A second repeating step of repeating the first repeating step and the determining step until the undetermined fuel assemblies disappear or the number of fuel assemblies included in the processing sequence does not increase;
If the number of fuel assemblies included in the processing order sequence does not increase even if the second repeating step is repeated for all of the undetermined fuel assemblies, the one fuel assembly other than the top of the processing order sequence is processed. A top replacement process arranged at the top of the sequence, and
A third repeating step that repeats the leading exchange step and the second repeating step until the undetermined fuel assemblies disappear or the processing target fuel assemblies that are not arranged at the top of the processing sequence are exhausted; ,
The fuel processing planning method according to claim 1, comprising:
前記処理順序決定工程は、
前記第1の指標が前記制限範囲よりも広い緩和制限範囲内であって前記第2の指標が前記目標範囲よりも広い緩和目標範囲となるように前記処理対象燃料集合体を並べた仮処理順序を決定する処理順序仮決定工程と、
前記第1の指標が前記制限範囲外でありまたは前記第2の指標が前記目標範囲外である燃料集合体を抽出する要注意集合体判定工程と、
前記要注意集合体判定手段が抽出した要注意燃料集合体が存在する場合には、前記第1の指標が前記制限範囲内であって前記第2の指標が前記目標範囲となるように前記要注意燃料集合体の順番を他の燃料集合体の順番と入れ替えて処理順序を決定する処理順序並べ替え工程と、
を含むことを特徴とする請求項1に記載の燃料処理計画方法。
The processing order determination step includes
Temporary processing sequence in which the processing target fuel assemblies are arranged so that the first index is within a mitigation restriction range wider than the restriction range and the second index is a mitigation target range wider than the target range A processing order provisional determination step for determining
A needy assembly determination step of extracting a fuel assembly in which the first index is out of the limit range or the second index is out of the target range;
When there is a fuel assembly requiring attention extracted by the attention assembly determining means, the required parameter is set so that the first index is within the limit range and the second index is within the target range. A processing order rearrangement step that determines the processing order by replacing the order of fuel assemblies with the order of other fuel assemblies;
The fuel processing planning method according to claim 1, comprising:
前記処理順序決定工程は、
所定の燃料特性が平均的になるように前記処理対象燃料集合体を並べた仮処理順序を決定する処理順序仮決定工程と、
前記第1の指標が前記制限範囲外でありまたは前記第2の指標が前記目標範囲外である燃料集合体を抽出する要注意集合体判定工程と、
前記要注意集合体判定手段が抽出した要注意燃料集合体が存在する場合には、前記第1の指標が前記制限範囲内であって前記第2の指標が前記目標範囲となるように前記要注意燃料集合体の順番を他の燃料集合体の順番と入れ替えて処理順序を決定する処理順序並べ替え工程と、
を含むことを特徴とする請求項1に記載の燃料処理計画方法。
The processing order determination step includes
A processing order provisional determination step for determining a provisional processing order in which the processing target fuel assemblies are arranged so that predetermined fuel characteristics become average; and
A needy assembly determination step of extracting a fuel assembly in which the first index is out of the limit range or the second index is out of the target range;
When there is a fuel assembly requiring attention extracted by the attention assembly determining means, the required parameter is set so that the first index is within the limit range and the second index is within the target range. A processing order rearrangement step that determines the processing order by replacing the order of fuel assemblies with the order of other fuel assemblies;
The fuel processing planning method according to claim 1, comprising:
前記処理順序仮決定工程は、燃焼度、ウラン残留濃縮度およびプルトニウム240の全プルトニウムの重量に対する組成比から選択される値が所定の基準範囲外の燃料集合体をほぼ均等に分散させて仮処理順序を決定する工程を含むことを特徴とする請求項4に記載の燃料処理計画方法。   In the processing order provisional determination step, the fuel assembly whose value selected from the burnup, the uranium residual enrichment, and the composition ratio of the plutonium 240 to the weight of the total plutonium is out of the predetermined reference range is almost uniformly distributed. 5. The fuel processing planning method according to claim 4, further comprising a step of determining an order. 前記第1の指標は、燃料集合体の燃焼度、燃料集合体中のウラン235の残留濃縮度、燃料集合体中の核分裂生成物量、燃料集合体中のプルトニウム240の全プルトニウムの重量に対する組成比、および、前記再処理装置中での中性子モニタの検出値、の少なくとも1つを含むことを特徴とする請求項1ないし請求項5のいずれか1項に記載の燃料処理計画方法。   The first index includes the burnup of the fuel assembly, the residual enrichment of uranium 235 in the fuel assembly, the amount of fission products in the fuel assembly, and the composition ratio of plutonium 240 in the fuel assembly to the total plutonium weight. 6. The fuel processing planning method according to claim 1, further comprising: at least one of a detected value of a neutron monitor in the reprocessing apparatus. 前記第2の指標は、燃料集合体中の白金族元素の量を含むことを特徴とする請求項1ないし請求項6のいずれか1項に記載の燃料処理計画方法。   The fuel processing planning method according to claim 1, wherein the second index includes an amount of a platinum group element in the fuel assembly. 使用済燃料集合体を再処理して核燃料物質を分離する再処理装置で複数の処理対象燃料集合体の処理順序を決定する燃料処理計画システムにおいて、
前記処理対象燃料集合体の特性データと前記処理対象燃料集合体のうち処理順に並べられた一部についての平均値に対して設定されるものを含む前記再処理装置の安全に関する第1の指標の制限範囲と前記再処理装置から排出される放射性廃棄物に対する第2の指標の目標範囲とを記憶する記憶装置と、
前記第1の指標が前記制限範囲内であって前記第2の指標が前記目標範囲となるように前記処理対象燃料集合体を並べた処理順序を決定する処理順序決定装置と、
を有することを特徴とする燃料処理計画システム。
In a fuel processing planning system for determining a processing order of a plurality of fuel assemblies to be processed by a reprocessing device for reprocessing spent fuel assemblies to separate nuclear fuel materials,
A first index relating to safety of the reprocessing apparatus, including characteristic data of the processing target fuel assembly and an average value of a part of the processing target fuel assembly arranged in processing order. A storage device for storing a limit range and a target range of a second index for radioactive waste discharged from the reprocessing device;
A processing order determining device that determines a processing order in which the processing target fuel assemblies are arranged so that the first index is within the limit range and the second index is within the target range;
A fuel processing planning system comprising:
使用済燃料集合体を再処理して核燃料物質を分離する再処理装置で複数の処理対象燃料集合体の処理順序を決定する燃料処理計画プログラムにおいて、コンピュータに、
前記処理対象燃料集合体の特性データと前記処理対象燃料集合体のうち処理順に並べられた一部についての平均値に対して設定されるものを含む前記再処理装置の安全に関する第1の指標の制限範囲と前記再処理装置から排出される放射性廃棄物に対する第2の指標の目標範囲とを記憶する準備機能と、
前記第1の指標が前記制限範囲内であって前記第2の指標が前記目標範囲となるように前記処理対象燃料集合体を並べた処理順序を決定する処理順序決定機能と、
を有することを特徴とする燃料処理計画プログラム。
In a fuel processing planning program for determining a processing order of a plurality of processing target fuel assemblies by a reprocessing device for reprocessing spent fuel assemblies to separate nuclear fuel materials,
A first index relating to safety of the reprocessing apparatus, including characteristic data of the processing target fuel assembly and an average value of a part of the processing target fuel assembly arranged in processing order. A preparatory function for storing a limited range and a target range of a second index for radioactive waste discharged from the reprocessing device;
A processing order determination function for determining a processing order in which the processing target fuel assemblies are arranged so that the first index is within the limit range and the second index is within the target range;
A fuel treatment planning program comprising:
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63225194A (en) * 1987-03-16 1988-09-20 三菱重工業株式会社 Spent-fuel carrying-out method to reprocessing facility
JPH0712988A (en) * 1993-06-24 1995-01-17 Hitachi Ltd Operation of reprocessing plant and reprocessing plant
JP2007024816A (en) * 2005-07-21 2007-02-01 Japan Nuclear Cycle Development Inst States Of Projects Vitrification processing method of radioactive waste liquid
JP2008241075A (en) * 2007-03-26 2008-10-09 Ihi Corp Deposit removing device and its usage
JP2009180543A (en) * 2008-01-29 2009-08-13 Toshiba Corp Fuel management method, fuel management program, and fuel management system
JP2010266232A (en) * 2009-05-12 2010-11-25 Toshiba Corp Method of planning operation schedule, operation schedule planning system, and operation schedule planning program in reprocessing plant

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63225194A (en) * 1987-03-16 1988-09-20 三菱重工業株式会社 Spent-fuel carrying-out method to reprocessing facility
JPH0712988A (en) * 1993-06-24 1995-01-17 Hitachi Ltd Operation of reprocessing plant and reprocessing plant
JP2007024816A (en) * 2005-07-21 2007-02-01 Japan Nuclear Cycle Development Inst States Of Projects Vitrification processing method of radioactive waste liquid
JP2008241075A (en) * 2007-03-26 2008-10-09 Ihi Corp Deposit removing device and its usage
JP2009180543A (en) * 2008-01-29 2009-08-13 Toshiba Corp Fuel management method, fuel management program, and fuel management system
JP2010266232A (en) * 2009-05-12 2010-11-25 Toshiba Corp Method of planning operation schedule, operation schedule planning system, and operation schedule planning program in reprocessing plant

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