2023, Выпуск 1

EDN: CRPXCC

Авторы

Баловнев А.В., Давыдов В.К., Жирнов А.П., Моисеев А.В., Солдатов Е.О.

Организация

АО «Ордена Ленина Научно-исследовательский и конструкторский институт энерготехники имени Н.А. Доллежаля», Москва, Россия

Баловнев А.В. – ведущий научный сотрудник, кандидат физико-математических наук.
Давыдов В.К. – старший научный сотрудник.
Жирнов А.П. – заместитель начальника отдела.
Моисеев А.В. – научный руководитель проекта БРЕСТ-ОД-300, кандидат физико-математических наук.
Солдатов Е.О. – ведущий инженер. Контакты: 107140, Москва, ул. Малая Красносельская 2/8. Тел.: (499) 763-04-57; e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в браузере должен быть включен Javascript..

Аннотация

В настоящее время актуальной и важной задачей в сфере развития атомной энергетики является трансмутация нарабатываемых минорных актинидов, в частности, америция. В данной работе проведено исследование нейтронно-физических характеристик при трансмутации америция на проектируемом реакторе БР-1200, полностью отвечающего современным требованиям реакторов нового поколения. В исследовании рассмотрены гомогенный и два гетерогенных варианта размещения америция в активной зоне реактора. В гомогенном варианте америций в виде нитрида AmN равномерно размешан в топливной композиции каждого твэла каждой ТВС активной зоны. В первом гетерогенном варианте америций размещается в зоне блоков бокового отражателя. В рассматриваемом сценарии частицы двуокиси америция AmO₂ распределяются в двух вариантах матриц: инертная матрица из окиси магния, матрица из обедненного урана. Во втором гетерогенном варианте таблетки из нитрида америция располагаются в верхнем газосборнике выше столба топлива твэлов. В рассматриваемом исследовании америций стартовой загрузки (изотоп ²⁴¹Am) отличается от изотопного состава регенирированного америция (²⁴¹Am, ^242mAm, ²⁴³Am). При моделировании в замкнутый топливный цикл возвращается ²³⁷Np, изотопы кюрия не возвращаются. Исследование выжигания америция в БР-1200 проводилась с учетом накопления дочерних минорных актинидов. Моделирование минорных актинидов выполнено с использованием системы кодов, разработанной в АО «НИКИЭТ».

Ключевые слова
трансмутация, америций, свинцовый теплоноситель, реактор на быстрых нейтронах, БР-1200, нейтронно-физические характеристики, минорные актиниды, ЗЯТЦ, гомогенный вариант, гетерогенный вариант

Полная версия статьи (PDF)

Список литературы

УДК 621.039.51

Вопросы атомной науки и техники. Cерия: Ядерно-реакторные константы, 2023, № 1, c. 91–104