面談資料

STACY 更新炉の新規制基準対応に係る設工認の分割条件について
令和４年９月 21 日
原子力科学研究所
臨界ホット試験技術部
１．経緯及び概要
令和 4 年 5 月 31 日及び令和 4 年 7 月 4 日の原子力規制庁との面談において、STACY 更新炉に係る分割条件（8 分割）を変更せず、既設燃料（平成４年５月１日付け 4 安(原規)56 号で認可を受けて製作したもの。）を用いて運転を再開する場合の今後の進め方を説明した。
この結果、STACY 更新炉に係る第 3 回設工認の工事フローにおいて、既設燃料又は新規燃料（平成 30 年 5 月 30 日付け原規規発第 1805304 号で認可を受けて製作するもの。）を用いて炉心性能検査を実施する工程としているところ、炉心性能検査の段階では新規燃料の調達が間に合わないことから、工事フローとして齟齬が生じる可能性を指摘された。
このため、第 3 回設工認の工事フローの記載を変更し、炉心性能検査において既設燃料を使用することを明確にしたい。併せて、STACY 更新炉に係る分割条件（8 分割）のうち、新規燃料製作に係る設工認を除く 7 分割とし、既設燃料を用いた STACY 更新炉の運転再開を行うため、設工認に添付した分割表の記載を変更したい。設工認の変更箇所について第 2 項に整理する。
また、当該設工認の変更について、許可/保安規定に影響しないことについて、第 3 項に整理する。
２．設工認（８分割）の変更概要（1）工事フローについて
STACY 更新炉の炉心性能検査では既設燃料を用いることを明確化するため、第 3 回設工認の工事フローの変更案を以下に示す。
なお、参考資料に示すとおり、既設燃料と新規燃料の仕様は同等であり、第 3 回設工認添付書類Ⅲ－９－３－(2)（基本炉心（１）の核的設計計算書）では、既設燃料及び新規燃料を用いた炉心の評価として認可を受けている。このため、工事フローにおいて、炉心性能検査で使用する燃料を既設燃料に限定しても、設工認の評価結果及び炉心性能検査の実施に影響はない。

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第 3 回設工認の工事フローの変更案
変更案*1：平成４年５月１日付け４安（原規）第 56 号で設計及び工事の方法の認可を受けて製作したもの。

現行（変更箇所詳細）（変更箇所詳細）*1：既設又は原規規発第 1805304 号で設計

*1：平成４年５月１日付け４安（原規）第 56

及び工事の方法の認可を受けて製作するも号で設計及び工事の方法の認可を受けて製の。

作したもの。

（2）設工認分割表について
STACY 更新炉は全 8 分割の設工認で申請している。このうち、新規燃料製作に係る設工認を除く７つの設工認で新規制基準適合性確認を完結するため、それぞれの設工認に添付した分割表を変更する。各設工認の変更有無及び第 3 回設工認の分割表を例に変更案を以下に示す。
変更有無

備考

設工認（第 1 回）

設工認「分割表」の変更

届出、もしくは変更申請

設工認（棒状燃料）なし

新規制基準対応の設工認から除外し、新規制基準適合性確認認後に使用前検査を受ける

設工認（第 2 回）設工認「分割表」の変更

設工認（耐震改修）

なし

2届出、もしくは変更申請

設工認（第 3 回）設工認「分割表」の変更、届出、もしくは変更申請

工事フローのうち、炉心性能検査で使用する燃料を既設燃料に限定
設工認（貯蔵設備Ⅱ） 設工認「分割表」の変更

届出、もしくは変更申請

設工認（TRACY 分離）

設工認「分割表」の変更届出、もしくは変更申請

設工認（第 4 回）設工認「分割表」の変更届出、もしくは変更申請

分割表の変更例として、第 3 回設工認「添付書類Ⅲ－20 ＳＴＡＣＹ施設の変更に係る設計及び工事の計画の分割申請の理由に関する説明書」の変更案を示す。
現行変更案

添付書類
Ⅲ－20

添付書類
ＳＴＡＣＹ施設の変更に係る設計

Ⅲ－20

ＳＴＡＣＹ施設の変更に係る設計及び工事の計画の分割申請の理由に及び工事の計画の分割申請の理由に関する説明書

関する説明書ＳＴＡＣＹの更新に係る申請は、工程上

ＳＴＡＣＹの更新に係る申請は、工程上表１に示すとおり、ＳＴＡＣＹの更新第１ 表１に示すとおり、ＳＴＡＣＹの更新第１回から第４回、棒状燃料貯蔵設備Ⅱの製作 回から第４回、棒状燃料貯蔵設備Ⅱの製作等、ウラン棒状燃料の製作、実験棟Ａの耐等、実験棟Ａの耐震改修、ＴＲＡＣＹ施設震改修、ＴＲＡＣＹ施設との系統隔離措置 との系統隔離措置に分割して行う。本申請に分割して行う。本申請は、ＳＴＡＣＹ（定 は、ＳＴＡＣＹ（定常臨界実験装置）施設の常臨界実験装置）施設の更新に係る施設の 更新に係る施設のうち、原子炉本体、計測うち、原子炉本体、計測制御系統施設及び 制御系統施設及びその他試験研究用等原子その他試験研究用等原子炉の附属施設につ 炉の附属施設について、工程上先に新設及いて、工程上先に新設及び改造の工事に着 び改造の工事に着手しなければならないも手しなければならないものについて分割し のについて分割して申請するものである。て申請するものである。

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２．設工認変更案に対する許可/保安規定への影響（1）原子炉設置(変更)許可申請書について原子炉設置(変更)許可申請書（平成 30 年 1 月 31 日付け原規規発第 18013110 号）における燃料の記載は以下のとおりである。
（別冊 10 本文ハ（P8～10 抜粋））
ハ 原子炉本体の構造及び設備
ＳＴＡＣＹの原子炉本体は、炉心タンク、燃料体等から構成する。
（中略）（１）試験研究用等原子炉の炉心
炉心は、棒状燃料、減速材及び反射材（軽水）、格子板その他実験用装荷物を組み合わせて構成し、炉心タンク内に設置する。
（中略）

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（２）燃料体(ⅰ) 燃料材の種類
a. ウラン棒状燃料
種 類

二酸化ウラン

２３５

10 wt％以下

Ｕ濃縮度

b. 中性子毒物添加棒状燃料
種 類

二酸化ウラン

２３５

10 wt％以下

Ｕ濃縮度

中性子毒物

ガドリニウム、エルビウム、サマリウム等（中略）(ⅲ) 主要な核的制限値
a. 最大過剰反応度

0.8 ドルb. 安全板による停止時の中性子実効増倍率

0.985 以下

c. 最大反応度価値を有する安全板１枚が挿入不能の場合の中性子実効増倍率

0.995 以下

d. 制御設備による最大反応度添加率

３セント／ｓe. 可動装荷物による最大反応度添加率

３セント／ｓf. 可動装荷物の反応度価値

0.3 ドル以下

既設燃料及び新規燃料は、どちらも上記許可にいう「ウラン棒状燃料」であり、許可上区別されない。なお、中性子毒物添加棒状燃料は、将来設工認を申請し製作を予定しているものである。
以上のとおり許可申請書では、新規制基準適合性に係る設工認の分割条件によらず STACYで今後使用する燃料を含めて許可を受けたものであり、新規制基準適合性に係る設工認分割表から新規燃料を除外しても許可申請書の内容に影響はない。
（2）保安規定について
現在申請中の運転再開に係る保安規定において、STACY 更新炉の運転を行う際は、許可申請書で示した燃料の条件及び主要な核的制限値等の炉心構成の条件が満たされることを確認（第５条（炉心構成書））した上で、計算解析により炉心証明書を作成（第６条（炉心証明書））し、炉心を構成するとしている。燃料の条件は、許可申請書に記載したウラン棒状燃料であることであり、設工認分割条件の変更が保安規定の内容に影響を及ぼすことはない。

5（参考）STACY 更新炉の運転に使用する燃料のうち、既設燃料及び新規燃料の設計仕様は以下のとおりである。

主要寸法
主要材料
充填ガス

既設燃料

新規燃料

設工認認可

平成４年５月１日付け
4 安(原規)56 号

平成 30 年 5 月 30 日付け
原規規発第 1805304 号

名称

ウラン棒状燃料

ウラン棒状燃料

型式

棒状形状

棒状形状

燃料ペレット直径8.19 mm

8.19 mm

燃料部有効長1420 mm

1420 mm被覆管

φ9.5 mm(外径) × t 0.57 mm

φ9.5 mm(外径) × t 0.57 mm

長さ1495 mm

1495 mm種類

二酸化ウラン（ディッシュド・タイプ）二酸化ウラン（ディッシュド・タイプ）

Ｕ濃縮度

5 wt%

5 wt%

密度95 %TD（10.4 g/cm3）

96 %TD（10.5 g/cm3）

被覆管

ジルカロイ－4（ASTM R60804）

ジルコニウム合金

上部・下部端栓

ジルカロイ－4（ASTM R60804）

ジルコニウム合金

種類

ヘリウム

ヘリウム

充填圧

10 kg/cm2

0.4 MPa

400 本

900 本

燃料
235

ペレット

本数6