Publication:
ВЫЖИГАНИЕ МАЛЫХ АКТИНИДОВ В ВОДО-ВОДЯНЫХ РЕАКТОРАХ. 2. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ УРАНОВОГО И ТОРИЕВОГО ТОПЛИВ ДЛЯ ВЫЖИГАНИЯ МАЛЫХ АКТИНИДОВ, ПРОИЗВОДИМЫХ МНОГИМИ РЕАКТОРАМИ ВВЭР

Простая страница элемента
creativeworkseries.issn0204-3327
dc.contributor.authorКарпович, Г. В.
dc.contributor.authorКазанский, Ю. А.
dc.contributor.authorВасечкин, Н. Д.
dc.contributor.authorБаханцов, К. А.
dc.date.accessioned2024-11-01T11:48:32Z
dc.date.available2024-11-01T11:48:32Z
dc.date.issued2024
dc.description.abstractВ настоящее время в научно-техническом сообществе сложился консенсус по поводу решения проблемы малых актинидов (МА), образующихся при работе ядерной энергетики: МА должны быть превращены в продукты деления при выгорании в энергетических реакторах. Для этой цели, в основном, рассматриваются реакторы на быстрых нейтронах (БН, БРЕСТ), а также жидкосолевые реакторы (ЖСР). Несмотря на преимущества использования быстрых реакторов на сегодняшний день отсутствуют готовые для промышленной эксплуатации проекты энергоблоков с БН или БРЕСТ. Возможность использования для этой цели реакторов ВВЭР редко освещается в научной литературе несмотря на то, что технология легководных реакторов давно освоена и подготовить реактор-выжигатель МА на базе ВВЭР технически проще, нежели на базе опытно-промышленной технологии БН или находящихся на различных стадиях НИОКР реакторах БРЕСТ и ЖСР. В ранее опубликованной первой части работы [1] был исследован топливный цикл для реакторов ВВЭР – малые актиниды, полученные при работе реактора, извлекались из ОЯТ и добавлялись в свежее топливо для того же реактора. Выяснилось, что при реализации данного цикла и концентрации МА до 4 масс. процентов можно добиться восьмикратного сокращения количества нарабатываемых в реакторе ВВЭР малых актинидов без потери энерговыработки блока АЭС. В представленной работе с использованием идеи замыкания топливного цикла по малым актинидам исследуются связи глубины выгорания МА в реакторе ВВЭР-1200 с обогащением свежего топлива, динамикой выгружаемых тяжелых ядер и количеством МА в догружаемом топливе. Изучаются два вида догружаемого топлива с добавлением оксидов малых актинидов: на основе двуокиси обогащенного урана или смеси (1 – x)232ThO22 + x (96%UO2) [2]. При этом количество тяжелых ядер в топливе поддерживается постоянным при изменениях количества загружаемых ядер МА, которое измеряется в количестве «обслуживаемых» реакторов ВВЭР-1200 (масса накапливаемых ядер МА составляет около 1% и ежегодно извлекается вместе с ОЯТ). Приток малых актинидов в топливо поддерживается на уровне, позволяющем иметь запас реактивности для работы реактора на мощности более 2% перед ежегодной перегрузкой топлива. Расчеты проводились на модели ТВС с разделением твэлов на несколько групп с разными глубинами выгорания топлива для имитации реальной загрузки активной зоны реактора. Такая модель позволяет уйти от влияния эффектов неравномерности энерговыделения и дать ответ о нейтронно-физических характеристиках топливного цикла с участием МА. Проведенные расчеты позволили сделать ряд существенных выводов: по мере роста количества перегрузок наступает динамическое равновесие между загружаемыми и сжигаемыми объемами малых актинидов; количество обслуживаемых реакторов прямо пропорционально обогащению топлива подпитки и при 20%-ном обогащении UO2 возможно обслуживать до 23-х реакторов типа ВВЭР-1200, а при использовании топлива 80% 232ThO2 +20% (96% UO2) – 17 реакторов типа ВВЭР-1200; при использовании МА, извлеченных из ОЯТ с глубиной выгорания 20 – 50 МВт∙сут/кг, влияние состава МА на баланс реактивности находится в пределах 4 – 5 βэфф.
dc.identifier.citationКарпович Г.В., Казанский Ю.А., Васечкин Н.Д., Баханцов К.А.. Выжигание малых актинидов в водо-водяных реакторах. 2. Использование уранового и ториевого топлив для выжигания малых актинидов, производимых многими реакторами ВВЭР. // Известия вузов. Ядерная энергетика. – 2024. – № 3. – С. 44–58. DOI: https://doi.org/10.26583/npe.2024.3.04
dc.identifier.doi10.26583/npe.2024.3.04
dc.identifier.urihttps://openrepository.mephi.ru/handle/123456789/15989
dc.identifier.urihttps://nuclear-power-engineering.ru/article/2024/03/04/
dc.identifier.urihttps://doi.org/10.26583/npe.2024.3.04
dc.publisherНИЯУ МИФИ
dc.subjectМетод Монте-Карло
dc.subjectРеактор ВВЭР
dc.subjectТориевый топливный цикл
dc.subjectВыгорание
dc.subjectЯдерное топливо
dc.subjectМалые актиниды
dc.titleВЫЖИГАНИЕ МАЛЫХ АКТИНИДОВ В ВОДО-ВОДЯНЫХ РЕАКТОРАХ. 2. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ УРАНОВОГО И ТОРИЕВОГО ТОПЛИВ ДЛЯ ВЫЖИГАНИЯ МАЛЫХ АКТИНИДОВ, ПРОИЗВОДИМЫХ МНОГИМИ РЕАКТОРАМИ ВВЭР
dc.title.alternativeТОПЛИВНЫЙ ЦИКЛ И РАДИОАКТИВНЫЕ ОТХОДЫ
dc.typeArticle
dspace.entity.typePublication
journal.titleИзвестия вузов. Ядерная энергетика
journalvolume.identifier.nameИзвестия вузов. Ядерная энергетика
relation.isJournalIssueOfPublication4efbe1ae-5967-46f5-b510-b367624eb907
relation.isJournalIssueOfPublication.latestForDiscovery4efbe1ae-5967-46f5-b510-b367624eb907
relation.isJournalOfPublication5f9818c5-8bf1-44c7-921e-bd800bc85cf2
relation.isOrgUnitOfPublication4b108cd7-08a1-4350-ab3f-20450dec091d
relation.isOrgUnitOfPublication.latestForDiscovery4b108cd7-08a1-4350-ab3f-20450dec091d
Файлы
Original bundle
Теперь показываю 1 - 1 из 1
Уменьшенное изображение
Name:
04.pdf
Size:
1.62 MB
Format:
Adobe Portable Document Format
Description:
Download
License bundle
Теперь показываю 1 - 1 из 1
Уменьшенное изображение
Name:
license.txt
Size:
3.45 KB
Format:
Item-specific license agreed to upon submission
Description:
Download
Коллекции