2025, Выпуск 3

EDN: CTAMXB

Авторы

Исанов К.А., Закиров Н.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, д. 1. Тел.: (981) 711-92-65; e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в браузере должен быть включен Javascript..
Закиров Н.А. – инженер-исследователь.
Гулевич А.В. – начальник департамента физики реакторов, доктор физико-математических наук.

Аннотация

Развитие ядерной энергетики и переход к ЗЯТЦ требует решения проблемы по накоплению и обращению с долгоживущими радиоактивными отходами (минорными актинидами) для снижения потенциальной опасности в долгосрочной перспективе, а также снижения объемов боросиликатной матрицы для остекловывания и захоронения РАО. Одним из наиболее эффективных методов утилизации МА является гомогенное выжигание в реакторе типа БН. Эффективность и темпы гомогенного выжигания лежат в диапазоне от 19 до 45 % и от 35 до 85 кг/год соответственно, в зависимости от изотопного состава используемого плутония. Таким образом, для достижения эффективности гомогенного выжигания 90 % необходимо осуществлять многократный рецикл америция.
В работе составлена расчетная модель реактора типа БН-1200 и смоделирован вывод активной зоны на режим стационарных перегрузок. Определена доля плутония подпитки. Для исследования эффективности гомогенного выжигания при многократном рецикле рассмотрены семь типов плутония. Сравнительный анализ эффективности выжигания выполнен при реализации равенства проходящих материальных потоков америция через активную зону с МОКС-топливом различного изотопного состава, составляющих 189 кг/год.
В работе определены темпы и эффективность выжигания америция, темпы накопления кюрия и общий баланс минорных актинидов в системе при многократном рецикле америция в МОКС-топливе с плутонием различного изотопного состава. Исследовано влияние многократного рецикла америция на проектные ограничения по тепловыделению для СТВС и ОТВС, определены лимитирующие факторы. Также в работе определено влияние структуры замкнутого ядерного топливного цикла и стратегии организации прохождения материальных потоков плутония в ЗЯТЦ через реактор типа БН на эффективность, темпы и целесообразность гомогенной утилизации минорных актинидов в различных условиях.

Ключевые слова
выжигание америция, многократный рецикл америция, трансмутация, кюрий, изотопный состав плутония, реактор типа БН-1200, МОКС-топливо

Полная версия статьи (PDF)

Список литературы

УДК 621.039.54(04)

Вопросы атомной науки и техники. Cерия: Ядерно-реакторные константы, 2025, № 3, c. 45–58