①MA含有率に対する諸量評価：　新燃料中のMA含有率をパラメータとする燃料製造量及びガラス固化体数の解析を行い、軽水炉使用済燃料（UO₂燃料及びMOX燃料）の処理体数想定値と比較して、燃料製造量及びガラス固化体の削減割合を明らかにする。

②MAリサイクル燃料システム用高速炉仕様の検討：　炉心特性サーベイ解析、並びに炉心・燃料仕様選定解析を行い、効率的にAmを燃焼させる高速炉の炉心燃料仕様を評価する。

③燃料製造コスト評価：　高濃度MA（Am,Cm）含有酸化物燃料の遠隔製造施設の概略設計に基づく燃料製造コスト解析を行い、施設建設費等の燃料製造コストを評価する。

④燃料サイクルコスト評価：　MA（Am,Cm）回収施設の概略設計に基づく燃料サイクルコスト解析を行い、燃料製造コスト評価結果とあわせて、MA（Np,Am.Cm）リサイクル燃料システムのサイクルコストを評価する。

①グローブボックス内簡易遮蔽型熱伝導率測定装置の設計及び製作：　無停電電源装置や冷却水循環装置などのユーティリティ系を有するレーザーフラッシュ方式によるGB内簡易遮蔽型熱伝導率測定装置（最高試験温度：約2,000℃）、及び遮蔽型グローブボックス(約10m³)を製作する。装置製作後、熱伝導率測定予備試験を行い、ホット試験における測定技術開発のための知見を拡充する。また、照射燃料試験施設への設置に係る施設変更申請作業を行う。

②酸化物母材へのAmの高濃度添加技術の検討：　酸化物母材に添加するためのAm酸化物粉末を海外において調達し、その性状を評価する。また、H19年度に国内に輸送するための安全解析等を行う。

③計算科学的手法によるAm含有酸化物燃料の物性評価：　Am含有酸化物燃料の模擬試料を試作して燃料物性評価試験を行い、相状態や格子定数、各種熱物性といった基礎的物性データを取得し、これらを再現できる分子動力学計算上のポテンシャル関数やパラメータを選定し、計算モデルを構築する。

①金属顆粒製造装置用治具の製作及び金属顆粒製造予備試験：　金属U顆粒製造用のプラズマ回転電極型金属顆粒製造装置について、製造効率改善のための原料棒装着用コレットチャックを設計・製作し、予備試験を行って顆粒製造条件を明らかにする。

②焼結試験装置用治具の製作：　既存の焼結試験機の焼結雰囲気高精度制御のため、真空ポンプ及びユーティリティ系等からなる焼結試験機用真空装置を製作する。製作した真空装置は、添加材添加UO₂ペレット焼結試験に用いる。

③グローブボックス設置型ホットプレス装置の設計及び製作：　真空排気系等のユーティリティ系を有するホットプレス装置の詳細機構を設計するとともに、ホットプレス型燃料ペレット製造に関する工程設計を行う。

④添加材の製造：　既存のプラズマ回転電極型金属顆粒製造装置を用いて金属ウラン顆粒を製造する。製造した金属ウラン顆粒は添加材添加UO₂ペレット焼結試験に用いる。

⑤添加材添加UO₂ペレット焼結試験：　真空系を装着した既存の焼結試験装置を用いて、金属ウラン顆粒添加UO₂ペレット焼結試験を行い、焼結特性を評価する。あわせて、次年度の金属ウラン顆粒及び金属モリブデン添加UO₂ペレット焼結試験の試験条件を確定する。

⑥計算科学的手法による添加材添加Am含有酸化物燃料の物性評価：　添加材を添加した種々の添加材添加Am含有燃料の模擬試料を試作して燃料物性評価試験を行い、相状態や格子定数、各種熱物性といった基礎的物性データを取得し、これらを再現できる分子動力学計算上のポテンシャル関数やパラメータを選定し、計算モデルを構築する。

①高性能添加材候補材の設計及び試作：　高性能添加材候補材の材料設計に基づきU系添加材候補材の製造試験、及び、Zr系添加材候補材の製造試験を行い、候補材の内部組織等の性状を評価する。

②高性能添加材の評価：　高性能添加材候補材の設計及び試作結果に基づき、候補材間の特性の相違を比較評価する。

①造粒試験装置の製作及び造粒予備試験：　既存の転動造粒装置について、造粒条件を精密制御するためのバインダ注入系統及び専用回転羽根を装着する。また、新たに、混練器・湿式押出造粒機・高速転動方式球状整粒機、から構成する押出造粒試験装置を導入する。これらの改造、導入を終えた後、性能検証及び造粒可能性を確認するための予備試験を行う。

②WO₃粉末を用いた造粒試験：　既存の転動造粒試験装置及び押出造粒試験装置を用いてWO₃粉末の転動造粒試験、及び、押出造粒試験を行い、遠隔製造システムとしての転動造粒法と押出造粒法の優劣評価を行う。あわせて、次年度のUO₂粉末造粒試験条件を確定する。

①MA含有率に対する諸量評価：　新燃料中のMA含有率をパラメータとする燃料製造量及びガラス固化体数の解析を終了し、軽水炉使用済燃料（UO₂燃料及びMOX燃料）の処理体数想定値と比較して、燃料製造量及びガラス固化体の削減割合を評価した。これにより、②〜④の研究に不可欠な基礎的情報を得た。

②MAリサイクル燃料システム用高速炉仕様の検討：　一次評価段階としての炉心特性サーベイ解析、並びに炉心・燃料仕様選定解析を終了し、内側炉心と外側炉心の間に10〜20 wt.%のAmを含有させたAmターゲット燃料集合体を装荷する炉心構成により、当初予見していた以上に、発電炉としての炉心性能を損なわずに効果的に核変換を行えることを見出した。これにより、詳細評価に不可欠な炉心概念を得た。

③燃料製造コスト評価：　高濃度Am,（Cm）含有酸化物燃料の遠隔製造施設（セルタイプ）及びNp含有MOX燃料製造施設（グローブボックスタイプ）に関するプロセス設計を終了し、建屋容積、機器リストに基づく施設建設費を試算した。両者の合計は軽水炉燃料サイクルにおけるMOX燃料加工施設の推定初期施設費と比較して、20%程度のコスト削減の可能性を示した。これにより、施設設計・詳細コスト評価に不可欠なプロセス概念を得た。

④燃料サイクルコスト評価：　MA回収施設の概略設計に基づく燃料サイクルコスト解析を終了し、公開情報（高速増殖炉サイクルの実用化戦略調査研究）のMA回収工程の設計情報に基づき、工程規模との関係よりMA回収設備費を試算した。上記燃料製造コスト評価結果と合算することで、MA（Np,Am,Cm）リサイクル燃料システムのサイクルコストには、軽水炉燃料サイクル（MA回収無し）と比較して、経済合理性を有する可能性を示した。これにより、システム有用性評価に不可欠な基礎的コスト情報を得た。

①グローブボックス内簡易遮蔽型熱伝導率測定装置の設計及び製作：　無停電電源装置や冷却水循環装置などのユーティリティ系を有するレーザーフラッシュ方式によるグローブボックス内簡易遮蔽型熱伝導率測定装置（最高試験温度：約2,000℃）、及び遮蔽型グローブボックスを製作し、照射燃料試験施設(AGF)への設置に係る使用変更許可申請作業を行った。
　製作した熱伝導率測定装置について、性能検査を実施した結果、設計通り、2,000℃での熱伝導度測定が可能であることを確認した。併せて、本装置製作のために考案した独自の加熱系並びに計測系について、特許を出願した。
　本装置を使用して熱伝導率測定予備試験を実施して、試料セッティング方法や測定系の校正方法等、ホット試験における測定技術開発のための知見を得た。グローブボックスに関しては、詳細設計にて配置・装置取合い等の仕様を決定し、それらの仕様を満たす設計通りの有効容積計10.375 m³のグローブボックスを製作した。施設変更申請に関しては、H17年度の安全解析結果に基づき、行政庁に対して使用変更許可申請を行い、許可を取得した。

②酸化物母材へのAmの高濃度添加技術の検討：　試験用原料であるAmを調達するため、ロシア国でAmO₂を製造するとともに、この原料を国際輸送するための準備作業として、Am含有酸化物粉末を原子力機構AGFまで輸送するに必要な国際輸送可能な容器（ACC-90Y-180K型）を選定し、国内外での申請に必要な輸送容器に係る安全解析を行い、設計承認図書を作成した。H19年3月23日付けで核燃料輸送物設計承認書を行政庁より受領した。計画工程通りにAm添加試験を開始できることとなった。

③計算科学的手法によるAm含有酸化物燃料の物性評価　：計算科学的手法によるAm含有酸化物燃料の物性評価ではAm含有酸化物燃料の模擬試料を試作して燃料物性評価試験を行い、相状態や格子定数、各種熱物性といった基礎的物性データを取得し、これらを再現できる分子動力学計算上のポテンシャル関数やパラメータを選定した。この結果、分子動力学計算で必要となる２体間ポテンシャル評価式として、クーロン項、近接反発項、ファン・デル・ワールス−ロンドン相互作用項、並びにMorse項から構成するポテンシャル評価式が適切であることを見出した。これにより、モデル改良のための知見を得た。

①金属顆粒製造装置用治具の製作及び金属顆粒製造予備試験：　既存の金属U顆粒製造用のプラズマ回転電極型金属顆粒製造装置の製造効率改善のため、付加する治具として原料棒装着用コレットチャックを設計・製作し、金属顆粒製造予備試験よりウラン顆粒製造条件を確定した。これにより、金属ウラン顆粒添加UO₂ペレット焼結試験に必要な金属U顆粒を製造できることとなった。

②焼結試験装置用治具の製作：　既存の焼結試験機の焼結雰囲気高精度雰囲気制御のため、真空ポンプ及びユーティリティ系等からなる焼結試験機用真空装置を製作した。これにより、計画工程通りに金属ウラン顆粒添加UO₂ペレット焼結試験を実施できることとなった。

③グローブボックス設置型ホットプレス装置の設計及び製作：　真空排気系等のユーティリティ系を有するホットプレス装置の詳細機構を設計するとともに、ホットプレス型燃料ペレット製造に関する工程設計を行った。これらの結果、最大ホットプレス圧3.0t/cm²、最高焼結温度1,800℃等の、ホットプレス装置の製作設計のための装置仕様を確定できた。これにより、計画工程通りに装置の製作を行えることとなった。

④添加材の製造：　①で整備した装置を用いて、金属ウラン顆粒添加UO₂ペレット焼結試験に必要な金属U顆粒を製造した。
また、当初計画には無かったが、プラズマ回転電極法を用いたMo顆粒試作試験を行ったところ、顆粒製造に成功したので、この顆粒を金属ウラン顆粒添加UO₂ペレット焼結試験の試験に用いることとした。

⑤添加材添加UO₂ペレット焼結試験：　真空系を装着した既存の焼結試験装置を用いて、金属ウラン顆粒添加UO₂ペレット焼結試験を行った。この結果、直径約10mmφ×厚み10mmtで密度約94％T.D.程度のペレット焼結に成功し、金属ウラン顆粒添加UO₂粉末をペレット状に焼結できる見通しを得るとともに、パンチと試料との間に化学的に安定なスペーサーを装荷する必要がある等、焼結の際に使用する治具の要件等の焼結手法に関する知見を得た。これにより、金属U顆粒及び金属Mo添加UO₂ペレット焼結試験の試験条件を確定できた。

⑥計算科学的手法による添加材添加Am含有酸化物燃料の物性評価：　添加材添加Am含有燃料の模擬試料を試作して燃料物性評価試験を行い、相状態や格子定数、各種熱物性といった基礎的物性データを取得し、これらを再現できる計算科学的評価手法を検討した。検討の結果、ポテンシャル関数やパラメータの調整により添加材効果を分子動力学計算で再現する方法に比べ、分子動力学法を用いた添加材未添加時の物性評価モデルに有限要素法を用いた添加材効果評価モデルを加味する方法が、添加材添加Am含有酸化物燃料の物性評価モデルとしての実用性が高いとの考察を得た。そこで、試作した模擬試料の実測熱伝導度について有限要素法による再現解析を行った。この結果、添加物の分布状態を適切にモデル化することで、有限要素法で添加材の効果を評価出来るとの見通しを得た。これらにより、モデル改良のための知見を得た。

①高性能添加材候補材の設計及び試作：　U系添加材候補材の製造試験及びZr系添加材候補材の製造試験を行った。この結果、候補材として選択したU-Mo合金、U-Zr合金、Mo-Zr合金について、材料設計通りの組成で製造できることを確認した。また、顆粒化特性、酸化特性に関する知見を得た。これにより、計画工程通りに②を実施できることとなった。

②高性能添加材の評価：　①の結果に基づき、Mo-Zr合金が、候補材の中で最も実用可能性が高いとの考察を得た。これにより、H19年度の候補材の成立性評価のための試験内容を確定できた。

①造粒試験装置の製作及び造粒予備試験：　転動造粒試験に用いる、造粒条件精密制御用のバインダ注入系の整備を終えた。また、混練器・湿式押出造粒機・高速転動方式球状整粒機、から構成する押出造粒試験装置の製作を終えた。また、造粒予備試験として、これらの装置を用いたWO₃粉造粒試験を実施し転動造粒法と押出造粒法に対する比較検討を行い、両者の特徴を明確にした。これらにより、WO₃粉末の転動造粒試験、及び、押出造粒試験の試験条件を確定できた。

②WO₃粉末を用いた造粒試験：　①で整備した転動造粒試験装置及び押出造粒試験装置を用いて行った。この結果、転動造粒法においてはバインダ添加量が、押出造粒法においては混練状態が、造粒条件を最適化する上で支配因子となる等の、造粒条件最適化に関する知見を入手するとともに、遠隔製造システムとして考える場合、転動造粒法は装置メンテナンス性は良好だが、造粒物の粒子径の制御が困難であること、押出造粒法は造粒物の粒子径の制御は比較的容易だが装置の分解清掃が必要でメンテナンス性が劣ることから、ともに一長一短があり、模擬燃料粉末での試験においては、優劣に差が無いとの考察を得た。これにより、UO₂粉末を用いた造粒試験内容を確定できた。