EDN: FCCIQG
Авторы
Исанов К.А., Сусакин В.А., Закиров Н.А., Елисеев В.А., Гулевич А.В.
Организация
Акционерное общество «Государственный научный центр Российской Федерации – Физико-энергетический институт имени А.И. Лейпунского», Обнинск, Россия
Исанов К.А. – инженер-исследователь. Контакты: 249033, Калужская обл., Обнинск, пл. Бондаренко, 1. Тел.: (981) 711-92-65; e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в браузере должен быть включен Javascript..
Сусакин В.А. – практикант.
Закиров Н.А. – инженер-исследователь.
Елисеев В.А. – ведущий научный сотрудник.
Гулевич А.В. – начальник департамента физики реакторов, доктор физико-математических наук.
Аннотация
В работе проведен сравнительный анализ эффективности гомогенного выжигания в МОКС- и СНУП-топливе реактора типа БН-1200 при реализации прохождения материальных потоков америция 100 и 200 кг/год через активную зону. Рассмотрен плутоний различного изотопного состава. Проведена оценка накопления и выжигания америция в МОКС- и СНУП-топливе с плутонием различного изотопного состава и разным количеством америция в свежем топливе. Выполнен сравнительный анализ темпов накопления и эффективности выжигания америция в МОКС- и СНУП-топливе. Проведена оценка темпов и объемов накопления кюрия при выжигании америция в МОКС- и СНУП-топливе с плутонием различного изотопного состава. Приведена удельная оценка накопления кюрия на единицу массы выжигаемого америция – обременение кюрием. Выполнен сравнительный анализ темпов и объемов удельного накопления кюрия на единицу массы выжигаемого америция. Также в работе оценен общий баланс массы минорных актинидов в системе, с учетом темпов и объемов выжигаемого америция и накапливаемого кюрия. Определено необходимое количество реакторо-лет для выжигания 1 тонны америция при использовании плутония ОЯТ БН в МОКС- и СНУП-топливе. Также определено количество рециклов для достижения выжигания 90 % в МОКС- и СНУП-топливе.
Ключевые слова
выжигание америция, трансмутация, накопление кюрия, изотопный состав плутония, реактор типа БН-1200, МОКС-топливо, СНУП-топливо
Полная версия статьи (PDF)
Список литературы
- Пономарев-Степной Н.Н. Двухкомпонентная ядерная энергетическая система с замкнутым ядерным топливным циклом на основе БН и ВВЭР. Атомная энергия, 2016, т. 120, № 4, c. 183–190. Доступно на: https://elib.biblioatom.ru/text/atomnaya-energiya_t120-4_2016/p183/ (дата обращения 19.02.2025).
- Усанов В.И. и др. Многокритериальная оценка и ранжирование возможных сценариев развития российской двухкомпонентной ядерной энергетики с тепловыми и быстрыми натриевыми реакторами. Известия вузов. Ядерная энергетика, 2021, № 1, с. 16–28. DOI: https://doi.org/10.26583/ npe.2021.1.02.
- Алексеев П.Н., Алексеев С.В., Андрианова Е.А. и др. Двухкомпонентная ядерная энергетическая система с тепловыми и быстрыми реакторами в замкнутом топливном цикле. М.: Техносфера, 2016. 160 с. Доступно на: https://elib.biblioatom.ru/text/dvuhkomponentnaya-yadernaya-systema_2016/p./ (дата обращения 19.02.2025).
- Исанов К.А., Колесов В.В., Коробейников В.В., Усанов В.И., Хныкина Е.С. Расчетные исследования замкнутого топливного цикла реактора типа ВВЭР-1200 на плутонии из отработавшего ядерного топлива. Известия вузов. Ядерная энергетика, 2024, № 2, с. 185–201. DOI: https://doi.org/ 10.26583/npe.2024.2.15.
- Гулевич А.В., Елисеев В.А., Клинов Д.А., Коробейникова Л.В., Крячко М.В., Першуков В.А., Троянов В.М. Возможность выжигания америция в быстрых реакторах. Атомная энергия, 2020, т. 128, вып. 2, с. 82–87. Доступно на: https://www.j"atomicenergy.ru/index.php/ae/article/view/3150 (дата обращения 19.02.2025).
- Коробейников В.В., Колесов В.В., Каражелевская Ю.Е., Терехова А.М. Исследования возможности выжигания и трансмутации Am-241 в реакторе с америциевым топливом. Известия вузов. Ядерная энергетика, 2019, № 2, c. 153–163. DOI: https://doi.org/10.26583/npe.2019.2.13.
- Коробейников В.В., Колесов В.В., Каражелевская Ю.Е., Терехова А.М. Исследование возможности выжигания минорных актинидов в быстром реакторе с металлическим топливом на основе только минорных актинидов. Вопросы атомной науки и техники. Серия: Ядерно-реакторные константы, 2020, вып. 1, с. 59–68.
- Косякин Д.А., Коробейников В.В., Стогов В.Ю. Исследование зависимости эффективности трансмутации Am-241 от энергетической структуры плотности нейтронного потока. Препринт-3294. Обнинск: АО «ГНЦ РФ – ФЭИ», 2021. 38 с.
- Eliseev V.A., Korobeinikova L.V., Levanova M.V. et al. Possibilities of minor actinides utilization in advanced large power sodium cooled fast reactor. Proc. Intern. Conf. GLOBAL 2009. Paris, Sep. 6–11, Id. 9239.
- Тузов А.А., Гулевич А.В., Гурская О.С., Декусар В.М., Елисеев В.А., Зарапина Э.М., Троянов В.М. Особенности выжигания америция в быстром реакторе типа БН-1200М. Атомная энергия, 2023, т. 134, № 5–6, c. 230–238.
- Троянов В.М., Гулевич А.В., Гурская О.С., Декусар В.М., Елисеев В.А., Мосеев А.Л. О плутонии-241 и америции в двухкомпонентной системе ядерной энергетики. Известия вузов. Ядерная энергетика, 2024, № 2, с. 8–18.
- Котов Я.А., Невиница В.А., Фомиченко П.А. Выжигание минорных актинидов в реакторе типа БН-1200 с использованием ТВС с внутрикассетной гетерогенностью. Вопросы атомной науки и техники. серия: Ядерно-реакторные константы, 2023, вып. 2, с. 102–110.
- Исанов К.А., Сусакин В.А., Елисеев В.А., Гулевич А.В. Исследование влияния изотопного качества плутония МОКС-топлива на накопление и эффективность выжигания минорных актинидов в реакторе типа БН. Вопросы атомной науки и техники. серия: Ядерно-реакторные константы, 2024, вып. 4, с. 137–152.
- Белов С.Б., Киселёв А.В., Марова Е.В. и др. Результаты верификации программ расчета нейтронно-физических характеристик активной зоны реактора типа БН-1200. Вопросы атомной науки и техники. Серия: Физика ядерных реакторов, 2014, вып. 4, с. 66–76. Доступно на: https://elibrary.ru/item.asp?id=22905474 (дата обращения 19.02.2025).
УДК 621.039.54(04)
Вопросы атомной науки и техники. Cерия: Ядерно-реакторные константы, 2025, № 1, c. 75–90
