2- 2.

2 -2.

主 要な研 究 成 果（ 8 ）主要な研究成果（8）国内の高燃焼度燃料に対する乾式中間貯蔵への合理的な移行方策を提案
使用済燃料の貯蔵容量の確保に貢献

原子力発電

背景
我が国では、原子力発電所で使用した原子燃料を再処理し有効活用する、原子燃料サイクルが推進されています。原子炉容器から取り出された使用済燃料は湿式貯蔵しますが、十分に冷却が進め湿式貯蔵
使用済燃料プール（PWR
では燃料ピットとも呼ばれる）で水を循環させながら使用済燃料を冷却して保管する方法。

ば、より維持管理がしやすい乾式貯蔵に移行できます。また、使用済燃料の貯蔵能力の拡大が重要な課題となっており、使用済燃料の乾式中間貯蔵の重要性が増しています。近年の高燃焼度燃料は、湿式貯蔵から乾式貯蔵へ移行するまでに長い期間が必要となることが見込まれているため、当所は湿式貯蔵から乾式貯蔵への合理的な移行方策を検討しています。

成果の概要「湿式貯蔵」によって十分に冷 えた 使 用 済 燃 料を「乾式キャスク」と呼ばれる頑丈な容器に収納し、空気の自然対流によって冷却する方法。
燃焼度◇乾式貯蔵移行に必要な期間を燃料個別に評価
乾式貯蔵へ移行するまでに必要となる湿式貯蔵期間は、湿式貯蔵期間が最も長くなる燃焼度が最も高い燃料にあわせて決められていました。そこで、米国の実機データをもとに国内原子力発電所を想定し、燃料個別の燃焼度から湿式貯蔵期間の評価を行いました。
この結果、現在の方法では29年の貯蔵期間となるのに対し、半数の燃料は貯蔵期間が23年となることがわかりました（図1）。

◇移行期間短縮による湿式貯蔵燃料の削減量を評価

原子力発電佐藤 駿介（さとう しゅんすけ）／名内 泰志（なうち やすし）

原子炉を60年間運転するケースを対象に、湿式貯蔵が必要な燃料の体数を試算しました。湿式

エネルギートランスフォーメーション研究本部

プラントシステム研究部門

貯蔵が必要な期間が短い順に燃料をグループ化して、乾式貯蔵へ順次移行する方法を採用する

ことにより、湿式貯蔵が必要な燃料を最大で約14%削減可能であることを示しました（図2）。

安全かつ合理的な使用済燃料管理を通じて、原子力発電所の安定稼働に貢献します。

一部の発電所では貯蔵量がすでに逼迫

原子力発電所

湿式貯蔵が必要な燃料数［体］

従来の燃焼度上限値に基づいて設定される期間従来方式で決定した期間よりも早期に移行ができる使用済燃料

350

頻度
（燃料数）

原子力発電

p.17参照主 要な研 究 成 果

主 要な研 究 成 果

乾式貯蔵

300

全体の半数

250
200
150
100
5005101520

23 25

29

乾式貯蔵へ移行するために必要となる期間［年］
図1

乾式貯蔵へ移行するために必要となる期間の頻度分布

原子炉
容器

1400

約14％削減1200

1グループ管理
（従来）

1000
800

400
200
00102030

405060

再処理
乾式貯蔵

燃料加工

原子燃料サイクルの流れ

3グループ管理（本提案）
・30％を20年で移行
・30％を24年で移行
・40％を29年で移行

600

使用済
燃料

湿式貯蔵

原子燃料サイクル施設［青森県六ヶ所村］

原子炉容器から使用済燃料を湿式貯蔵施設（使用済燃料プール/ピット）に移します。十分に冷却された後に使用済燃料の一部を乾式貯蔵施設に移し中間貯蔵します。使用済燃料を再処理し燃料加工し、再度、原子力発電所で使用します。

70

運転開始からの経過期間［年］
図2 湿式貯蔵が必要な燃料の体数（60年で運転が終了すると設定）

80

90

成果の活用先・事例
本方策を適用して、湿式貯蔵期間を短縮して乾式貯蔵に移行することによって、湿式貯蔵施設における燃料の数量が削減可能となり、湿式貯蔵施設の逼迫を避けられます。また、湿式貯蔵燃料の数量削減により、原子燃料溶融などのシビアアクシデントのリスクを低減できます。
参考40

電力中央研究所

Annual Report 2023

佐藤ほか、電力中央研究所 研究報告 EX21010（2022）
佐藤ほか、電力中央研究所 研究報告 EX23005（2024）

電力中央研究所

Annual Report 2023

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2 -2.

主 要な研 究 成 果（ 8 ）主要な研究成果（8）国内の高燃焼度燃料に対する乾式中間貯蔵への合理的な移行方策を提案
使用済燃料の貯蔵容量の確保に貢献

原子力発電

背景
我が国では、原子力発電所で使用した原子燃料を再処理し有効活用する、原子燃料サイクルが推進されています。原子炉容器から取り出された使用済燃料は湿式貯蔵しますが、十分に冷却が進め

湿式貯蔵
使用済燃料プール（PWR
では燃料ピットとも呼ばれる）で水を循環させながら使用済燃料を冷却して保管する方法。

ば、より維持管理がしやすい乾式貯蔵に移行できます。また、使用済燃料の貯蔵能力の拡大が重要な課題となっており、使用済燃料の乾式中間貯蔵の重要性が増しています。近年の高燃焼度燃料は、湿式貯蔵から乾式貯蔵へ移行するまでに長い期間が必要となることが見込まれているため、当所は湿式貯蔵から乾式貯蔵への合理的な移行方策を検討しています。

成果の概要「湿式貯蔵」によって十分に冷 えた 使 用 済 燃 料を「乾式キャスク」と呼ばれる頑丈な容器に収納し、空気の自然対流によって冷却する方法。
燃焼度◇乾式貯蔵移行に必要な期間を燃料個別に評価
乾式貯蔵へ移行するまでに必要となる湿式貯蔵期間は、湿式貯蔵期間が最も長くなる燃焼度が最も高い燃料にあわせて決められていました。そこで、米国の実機データをもとに国内原子力発電所を想定し、燃料個別の燃焼度から湿式貯蔵期間の評価を行いました。
この結果、現在の方法では29年の貯蔵期間となるのに対し、半数の燃料は貯蔵期間が23年となることがわかりました（図1）。

◇移行期間短縮による湿式貯蔵燃料の削減量を評価

原子力発電佐藤 駿介（さとう しゅんすけ）／名内 泰志（なうち やすし）

原子炉を60年間運転するケースを対象に、湿式貯蔵が必要な燃料の体数を試算しました。湿式エネルギートランスフォーメーション研究本部

プラントシステム研究部門

貯蔵が必要な期間が短い順に燃料をグループ化して、乾式貯蔵へ順次移行する方法を採用する

ことにより、湿式貯蔵が必要な燃料を最大で約14%削減可能であることを示しました（図2）。

安全かつ合理的な使用済燃料管理を通じて、原子力発電所の安定稼働に貢献します。

一部の発電所では貯蔵量がすでに逼迫

原子力発電所

湿式貯蔵が必要な燃料数［体］

従来の燃焼度上限値に基づいて設定される期間
従来方式で決定した期間よりも早期に移行ができる使用済燃料

350

頻度
（燃料数）

原子力発電p.17参照

主 要な研 究 成 果

主 要な研 究 成 果

乾式貯蔵

300

全体の半数

250
200
150
100
50
05101520

23 25

29

乾式貯蔵へ移行するために必要となる期間［年］
図1

乾式貯蔵へ移行するために必要となる期間の頻度分布

原子炉容器

1400

約14％削減1200

1グループ管理
（従来）

1000
800

400
200
00102030

405060

再処理
乾式貯蔵

燃料加工

原子燃料サイクルの流れ

3グループ管理（本提案）
・30％を20年で移行
・30％を24年で移行
・40％を29年で移行

600

使用済燃料

湿式貯蔵

原子燃料サイクル施設［青森県六ヶ所村］

原子炉容器から使用済燃料を湿式貯蔵施設（使用済燃料プール/ピット）に移します。十分に冷却された後に使用済燃料の一部を乾式貯蔵施設に移し中間貯蔵します。使用済燃料を再処理し燃料加工し、再度、原子力発電所で使用します。

70

運転開始からの経過期間［年］
図2 湿式貯蔵が必要な燃料の体数（60年で運転が終了すると設定）

80

90

成果の活用先・事例
本方策を適用して、湿式貯蔵期間を短縮して乾式貯蔵に移行することによって、湿式貯蔵施設における燃料の数量が削減可能となり、湿式貯蔵施設の逼迫を避けられます。また、湿式貯蔵燃料の数量削減により、原子燃料溶融などのシビアアクシデントのリスクを低減できます。
参考40

電力中央研究所

Annual Report 2023

佐藤ほか、電力中央研究所 研究報告 EX21010（2022）
佐藤ほか、電力中央研究所 研究報告 EX23005（2024）

電力中央研究所

Annual Report 2023

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