DOI: 10.55176/2414-1038-2019-2-64-67
Авторы
Цибульский С.В.
Организация
Национальный исследовательский центр «Курчатовский институт», Москва, Россия
Цибульский С.В. – младший научный сотрудник. Контакты: 123182, Москва, пл. Академика Курчатова 1. Тел.: (499) 196-73-77; e-mail:
Аннотация
Раздельное размещение делящихся изотопов в топливной загрузке в ТВЭЛ позволяет переход к замкнутому топливному в атомной энергетике. Для этого предлагается рассмотреть формирование гетерогенной топливной таблетки, в которых делящийся и сырьевой изотоп находятся отдельно и не смешаны между собой.
Делящийся изотоп, расположенный в центральной части топливной таблетки, занимает 10 % от объема ячейки. В периферийной зоне расположен сырьевой изотоп.
Расчеты для проведенного исследования выполнены с использованием программы UNK дополненной расчетным модулем, позволяющим выполнять расчет температур в твэле. В современном виде UNK выполняет решение нейтронно-физической задачи переноса нейтронов, задачу выгорания-эволюции изотопного состава топлива и температурный расчет.
Формирование начальной загрузки осуществляется из плутония, выделенного из ОЯТ той же ячейки с предыдущей кампании. Облученный плутоний центральной части отправляется на длительное хранение или окончательное захоронение.
Размещения энергетического плутония, выделенного из ОЯТ ВВЭР в центральной части топливной таблетки (гетерогенная таблетка) примерно на 20 % уменьшается его загрузка для обеспечения той же кампании, как и в варианте с UOX топливом.
В гетерогенном варианте на периферии таблетки размешается обедненный уран и после облучения в реакторе плутоний имеет изотопный состав, в который можно многократно использовать для формирования новых загрузок. В отличие от варианта с МОХ-топливом, когда после первого облучения плутоний в ОЯТ не позволяет использовать в последующем.
Ключевые слова
ТВЭЛ, гетерогенный, гомогенный, ячейка, топливный, цикл, топливо, программа, замкнутый, выгорание, плутоний, энергетический, ОЯТ, ТВЭЛ, МОХ
УДК 621.039.51
Вопросы атомной науки и техники. Серия: Ядерно-реакторные константы, 2019, выпуск 2, 2:6