EDN: BPBNXO
Авторы
Колесов В.В.1, Коробейников В.В.2, Гурская О.С.2, Пупко Л.П.2
Организация
1 Обнинский институт атомной энергетики ИАТЭ НИЯУ МИФИ, Обнинск, Россия
2 Акционерное общество «Государственный научный центр Российской Федерации – Физико-энергетический институт имени А.И. Лейпунского», Обнинск, Россия
Коробейников В.В. – главный научный сотрудник, профессор, доктор физико-математических наук. Контакты: 249030, Калужская обл., Обнинск, пл. Бондаренко, 1. Тел.: (484) 399-70-00 (доб. 82-76); e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в браузере должен быть включен Javascript..
Гурская О.С. – научный сотрудник.
Пупко Л.П. – научный сотрудник.
Колесов В.В. – доцент, кандидат физико-математических наук.
Аннотация
Традиционно предполагается, что реакторы на быстрых нейтронах не содержат замедлители нейтронов, так как замедление снижает коэффициент воспроизводства, большая величина которого составляет основное физическое преимущество быстрого реактора перед реакторами других типов. Материал отражателей реакторов на быстрых нейтронах – это тяжелые 238U или 232Th, которые одновременно являются сырьем для воспроизводства новых делящихся материалов. Такие отражатели, конечно, уменьшают критические размеры активных зон, однако основная их функция состоит в накоплении новых делящихся материалов, получающихся при поглощении рассеиваемых активной зоной нейтронов. Поэтому они называются не отражателями нейтронов, а зонами воспроизводства. Тем не менее, далеко не всегда наличие зоны воспроизводства в ядерном реакторе является необходимым элементом. Так, например, задачей может быть снижение загрузки делящихся материалов в активную зону реактора на быстрых нейтронах, удлинение кампании топлива, ее регулирование и так далее.
В данной работе исследуются выбор материалов отражателей и сравнение их эффективности для реакторов на быстрых нейтронах малой мощности и малых размеров активных зон. Рассматривается влияние отражателей из разных материалов на длительность компании реактора и возможность управления ею.
Ключевые слова
отражатели нейтронов, реакторы на быстрых нейтронах, длительность кампании ядерного реактора, эффективность отражателей из разных материалов
Полная версия статьи (PDF)
Список литературы
- McClure P.R. et al. Design of Megawatt Power Level Heat Pipe Reactors. RepLA-UR-15-28840, Los Alamos National Laboratory, Nov. 2015.
- Jaakko Leppanen. PSG2/SERPENT – A Continious Energy Monte-Carlo Reactor Physics Burnup Calculation Code, Helsinki: VTT Technical Research Centre of Finland, 2015. Доступно на: https://serpent.vtt.fi/download/Serpent_manual.pdf (дата обращения 17.01.2025)
- Japan Atomic Energy Agency – Nuclear Data Center. Japanese standard library for fast breeder reactors, thermal reactors, fusion neutronics and shielding calculations, and other applications (JENDL-4.0). JAEA-NDC, 2010. Доступно на: https://wwwndc.jaea.go.jp/jendl/j40/j40.html (дата обращения 17.01.2025).
- Колесов В.В., Коробейников В.В., Михалёв А.В., Пупко Л.П. Влияние спектральных и гетерогенных эффектов на эффективность выжигания минорных актинидов. Вопросы атомной науки и техники. Серия: Ядерно-реакторные константы, 2023, вып. 1, с. 74–90.
- Голубев В.И., Звонарёв А.В., Николаев М.Н., Орлов М.Ю. Влияние отражателей из разных материалов на увеличение захватов нейтронов в урановом экране реактора на быстрых нейтронах. Атомная энергия, 1963, т. 15, вып. 3. Доступно на: https://elib.biblioatom.ru/text/atomnaya-energiya_t15-3_1963/p255/ (дата обращения 17.01.2025).
- Куликов Г.Г., Шмелев А.Н., Апсэ В.А., Куликов Е.Г. Свинец, содержащий изотоп Pb-208, – тяжелый замедлитель и отражатель нейтронов. Его нейтронно-физические свойства. Научная сессия МИФИ-2011. МИФИ, 2011, т. 1 – Инновационные ядерные технологии, с. 49.
- Львова Е.М., Чебесков А.Н. Анализ привлекательности материалов применительно к топливному циклу быстрого реактора типа БН большой мощности. Известия вузов. Ядерная энергетика, 2016, № 2, с. 35–44.
- Кочнов О.Ю., Колесов В.В. Отражатель нейтронов ядерного реактора типа ВВР. Патент на полезную модель РФ № 168758, 2017.
- Синявский В.В. Обзор результатов экспериментальных исследований нейтронно-физических характеристик термоэмиссионных реакторов-преобразователей на быстрых нейтронах. Доступно на: https://cyberleninka.ru/article/n/obzor-rezultatov-eksperimentalnyh-issledovaniy-neytronno-fizicheskih-harakteristik-termoemissionnyh-reaktorov-preobrazovateley-na (дата обращения 17.01.2025).
- Исаков А.И., Казарновский М.В., Медведев Ю.А., Метелкин Е.В. Нестационарное замедление нейтронов (основные закономерности и некоторые приложения). Монография. М.: Наука, 1984. 264 с.
- Белл Д., Глесстон С. Теория ядерных реакторов. М.: Атомиздат, 1974. 494 c.
- Шмелев А.Н., Апсэ В.А., Куликов Г.Г., Куликов Е.Г. Многослойные отражатели нейтронов. Известия вузов. Ядерная энергетика, 2024, № 4, с. 34–46. DOI: 10.26583/npe.2024.4.03.
- Shmelev A.N., Kulikov G.G., Kryuchkov E.F., Apse V.A., Kulikov E.G. Application of Radiogenic Lead with Dominant Content of 208Pb for Long Prompt Neutron Lifetime in Fast Reactor. Nuclear Technology, 2013, vol. 183, no. 3, pp. 409–426.
- Мантуров Г.Н., Забродская С.В., Зуйков А.А., Левченко Ю.В., Мелега Н.А., Мишин В.А., Панова Д.В., Перегудов А.А., Перегудова О.О., Семенов М.Ю., Слюняев М.Н., Тыклеева К.В. Состояние разработки баз данных ядерных констант для расчетов быстрых реакторов на основе РОСФОНД и БНАБ-РФ. Вопросы атомной науки и техники. Серия: Ядерно-реакторные константы, 2022, № 3, с. 19–26. Доступно на: https://vant.ippe.ru/images/pdf/2022/issue2022-3-19-26.pdf (дата обращения 17.01.2025).
- Перегудов А.А., Крячко М.В., Кощеев В.Н., Маслов П.А., Тормышев И.В., Семенов М.Ю., Кунцьо Г.А., Гурская О.С., Иванов А.А., Ерпалов П.А. BNcode – усовершенствованный код для научного сопровождения действующих реакторов БН. Вопросы атомной науки и техники. Серия: Ядерно-реакторные константы, 2019, вып. 2, c. 77–86. DOI: https://doi.org/10.55176/2414-1038-2019-2-77-86.
УДК 621.039.54(04)
Вопросы атомной науки и техники. Cерия: Ядерно-реакторные константы, 2025, № 1, c. 64–74
