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CANFLEXは、 CANDU型原子炉向けに設計された先進的な燃料集合体です。その名称は、CANDU型原子炉の柔軟な燃料供給を可能にする機能に由来しています。カナダ原子力公社（AECL）と韓国原子力研究所（KAERI ）が共同で開発しました。設計者らは、天然ウランやその他の先進的な核燃料サイクルを使用する現在および将来のCANDU型原子炉に多くのメリットをもたらすと主張しています。これには、運転マージンと安全マージンの向上、プラント寿命の延長、経済性の向上、出力の増加などが含まれます。
CANFLEX燃料バンドルは、2種類の燃料要素サイズを持つ43個の燃料要素で構成されています。[ 1 ]直径は約10cm（4インチ）、長さは0.5m（20インチ）、重量は約20kg（44ポンド）で、37ピンの標準バンドルに取って代わります。2種類の異なるピン径を使用することで燃料性能を向上させるように特別に設計されています。これにより、バンドル内の最も高温のピンの出力定格が低下し、バンドル全体の出力は同じになります。また、この設計には、燃料と周囲の冷却材間の熱伝達を強化する特殊な形状変更が組み込まれています。これらの燃料バンドル24個がカナダのニューブランズウィック州にあるポイント・レプローCANDU 6原子炉でテストされ、その結果、CANFLEXはすべての期待と規制要件を満たしていることが示されました。
これを実現するために、CANFLEX燃料集合体は、直径がやや大きい（13.5 mm）燃料棒のコアを、直径が小さい（11.5 mm）燃料棒の同心円状の2つのリングで囲む構造を採用しています。これにより、半径方向の出力分布がより平坦になり、37要素設計と比較してピーク線出力が約20%低減されます。この構造には、臨界熱流束（CHF）を高めるための付属部品、燃料被覆管のペレットとの相互作用を低減するための燃料シース内側のCANLUB黒鉛コーティング、および熱伝達と水力安定性を向上させるための最適化されたスペーサーとベアリングパッドの設計が含まれています。その結果、臨界熱流束（CHF）が増加し、臨界チャンネル出力が4～5%向上し、ドライアウトマージンが改善され、原子炉の安全性が向上します。
CANFLEX燃料バンドルは、既存のCANDU炉チャンネルおよび燃料供給装置と完全に互換性があり、原子炉ハードウェアや燃料交換システムに変更を加える必要がないため、現在の燃料設計の真の「ドロップイン」代替品となります。また、その柔軟性により、天然ウラン（CANFLEX-NU）、微濃縮ウラン（CANFLEX-SEU）、軽水炉使用済み燃料から回収されたウラン（CANFLEX-RU）、低ボイド反応度燃料（CANFLEX-LVRF）など、幅広い種類の燃料での運転が可能です。
研究によると、CANFLEX-RUまたはCANFLEX-SEU燃料は、標準的な天然ウラン燃料よりも最大1.7倍高い燃焼度を達成でき、より負の温度係数とボイド係数を持つことで、全体的な安全性を向上させることができる。
開発は1980年代半ばにAECLによって開始され、 1991年にKAERIが参加した。設計は、機械的摩耗試験、水力流動試験、臨界熱流束実験など、広範な原子炉外試験を通じて最終決定され、検証された。
1998年、カナダのニューブランズウィック州にあるポイント・レプローCANDU-6原子炉において、24個のCANFLEX-NU燃料バンドルを用いた実証照射試験が実施された。その結果、優れた構造健全性、予想通りの燃焼度プロファイル、および規制基準への適合性など、設計予測がすべて確認された。
並行して、韓国の月城原子力発電所1号機でも試験が実施され、KAERI（韓国原子力研究所）はCANFLEX-NU燃料バンドル24個に照射を行い、韓国の運転条件下での性能を検証した。これらの試験の成功により、CANFLEX燃料の機械的性能と核性能の両方が実証され、商業化への道が開かれた。
2000年代初頭までに、CANFLEX-NUは原子炉運転に必要な認証を完全に取得した。その後、英国原子力燃料公社（BNFL）が協力体制に加わり、先進的な燃料サイクル再利用のためのCANFLEX-RUの製造を支援した。
これらの燃料集合体24個は、カナダのニューブランズウィック州にあるポイント・レプローCANDU 6原子炉で試験され、その結果、CANFLEXはすべての期待と規制要件を満たしていることが示されました。同様の実証試験は韓国の月城原子力発電所1号機でも実施され、CANFLEXの機械的堅牢性、熱伝達の向上、および安全マージンの改善が確認されました。
ブルース原子力発電所は2006年に原子炉の燃料をCANFLEX燃料に転換すると発表した。[2] この取り組みの一環として、ブルース・パワーは低ボイド反応度燃料（LVRF）プロジェクトを開始し、CANFLEXの形状をわずかに濃縮されたウランに適合させて正のボイド反応度を低減し、安全性を向上させた。これには、広範な原子炉外試験、実証照射、および完全な規制審査が含まれていた。
CANFLEXは、先進CANDU炉設計（ACR）やトリウム・ウラン混合酸化物（Th-MOX）燃料での使用についても評価されており、将来の燃料サイクルに対する柔軟性が実証されている。
CANFLEXプログラムは、カナダのAECLと韓国のKAERIによる大規模な共同プロジェクトであり、NB Power、KHNP、およびCANDUオーナーズグループ（COG）の支援を受けています。このプログラムは、先進燃料設計における20年以上にわたる協調的な研究開発の成果を反映しており、後にBNFL（英国）が再生ウラン統合に関する貢献を行いました。