炉心の基本計画、基本設計
炉心の基本設計では、現在稼働中のPWRの炉心運用高度化や、次世代炉、新型炉、新型燃料の開発といったニーズに対して、燃料仕様や制御棒の配置・体数等を検討するとともに、これらの結果から構築した炉心の核特性を解析・評価します。
また、他分野の設計情報を入力とした解析を行い、安全解析用入力値やプラント設備評価用入力値等、それぞれの安全性評価に不可欠な核特性データを提供します。
実績例
- PWR：既設炉、次世代炉
- 新型炉：小型炉（左図参照）／マイクロ炉／高速増殖炉等
- 新型燃料：MOX燃料（注）／高燃焼度対応燃料／耐食性・信頼性向上燃料
- 炉心運用の高度化：長サイクル／出力アップ／負荷追従運転
- MOX燃料（ウラン・プルトニウム混合酸化物燃料：Mixed Oxide Fuel）
基本設計の例
長サイクル運転への対応例として、現行の燃料設計をそのまま使用して運転期間を13ヶ月から16ヶ月まで延長した場合の設計例を左図に示します。
延長した運転期間を通じて、定格出力を確保するために、新燃料の装荷体数を増加（60体→72体）しています。
基本設計への影響は、炉心の余剰反応度が増加すること、反応度の高い新燃料が接近して配置される傾向を受けて局所的な燃料集合体出力が上昇することが挙げられます。
そのため、冷却材中のほう素濃度の上昇、中性子を吸収するガドリニア入り燃料装荷体数の増加（20体→32体）、炉心内側の新燃料を分散配置させる等の工夫といった設計上の対応を行います。
また、長サイクル化による安全解析やプラント設備への影響を評価するため、各種パラメータの確認や入力値の設定を行います。
