uu彩票 提高乏燃料溶液trans变反应器反应性和trans变效果的反应堆堆芯设计方法

日期:2021-02-16 01:16:54 浏览量: 153

专利名称:提高乏燃料溶液solution变反应器反应性和trans变效果的核心设计方法

技术领域:

本发明属于核反应堆的堆芯设计方法,具体涉及一种乏燃料溶液trans变反应堆的堆芯设计方法。

背景技术:

乏燃料的后处理是困扰世界核电发展的关键问题。目前,有两种后处理乏燃料的方法,一种是采用“单程”循环。另一种是采用“后处理”周期。 “一次通过”方法是指将乏燃料冷却并包装成废物,然后送到深层地质地层进行处置或长期储存。它的优点是成本低,概念简单,没有高纯度的production生产,低的核扩散风险,但缺点是浪费。它具有很高的放射性和毒性,可以持续数百年。没有工业操作经验。 “后处理”循环方法是分离和回收乏燃料中所含的96%有用核燃料,固化裂变产物和次级act系元素,然后进行深部地质处置或分离和and变。这是一个封闭的回路。核燃料循环的优点是可以提高铀资源的利用率,减少高放废物的处置量并降低其毒性。缺点是成本较高,可以生产高纯度的,,并且有核扩散的危险。

均质乏燃料转化反应堆HSTR(均质乏燃料转化反应堆)是应用先进乏燃料回收技术的核心概念。 HSTR是在硝酸溶液中将乏燃料中的长寿命act系元素(如p,n和and)的氧化物溶解的反应器。其目标是焚化p并使and 、,和其他act系元素转化,并同时生产238Piu242HiAm当量。例如,申请号为2. 8的中国专利““ -237或A-241的Inc化和Trans变溶液反应器”描述了这种乏燃料溶液trans变反应器,但未描述乏燃料溶液reactor变反应堆。核心设计方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于乏燃料溶液trans变反应器的堆芯设计方法,其可以提高堆芯反应性,燃烧更多的p并获得更多的trans变产物。

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本发明的技术方案如下

一种提高乏燃料溶液trans变反应器反应性和trans变效果的核心设计方法,其特征在于:

(1)根据乏燃料中p同位素和亚act原子核素的组成比,构造和制备核心乏燃料溶液;

(2)确定纤芯半径,反射层布局材料和厚度,重同位素浓度,重同位素核素比率,并在各种纤芯参数下计算纤芯的临界性能。

附加功能是

核心乏燃料溶液由溶解在硝酸溶液中的乏燃料中的237Np和Pu氧化物的混合溶液组成; 237NpA3U的比是0. 26 0. 52;

电抗器堆芯半径的大小为100厘米;反射层是10cm厚的淡水。反应器中燃料溶液的高度为200cm。重同位素浓度为200g / L。

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重同位素是the系亚核素Np,Am,Cm作为of变的目标嬗变燃料,Pu或U作为燃料。 [0013]本发明的效果是,本发明提出的提高乏燃料溶液trans变反应堆堆芯反应性的设计方法,可以在焚烧更多p,获得更多trans变产物的同时,提高堆芯的反应性。

图1是不同核心几何形状的有效倍增系数Keff与重同位素浓度的函数关系图。

图2是轴向全反射芯在237Np / Pu和重同位素浓度下的有效倍增系数Keff的曲线图。

图3是200cm高核芯具有237Np / Pu和重同位素浓度的有效倍增系数Keff的曲线图。

图。图4是示例1至示例6的芯的有效倍增系数Keff随燃耗的曲线图。

具体的实现方法

本发明的设计方法具体如下

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1.根据乏燃料中p同位素和亚act原子核素的组成比,构建并制备乏燃料溶液。

反应堆乏燃料的组成包括以下类别

①铀(铀)占乏燃料总量的9 5. 6%,通常用于后处理或燃料循环;

②铯(铯)足球外围 ,锶(锶)和其他短寿命核素,占总3.的3%,通常在短期存储后可以去除;

③Pu(P)捕鱼平台 ,占总量的0. 9%;

④Tc(Tech),占总量的0.的1%;

⑤MA(次act系核素),占总数的0.的1%。

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乏燃料的储存使短寿命的核素完全分解了。假定U元素在后处理中被完全回收,则剩余的组合物包含约80%的Pu,长寿命的act系元素和裂变产物各占10%。表1、表2、表3显示了乏燃料中每种成分的含量。

表1乏燃料中基于act系元素的核素含量

索赔

1.一种用于提高乏燃料溶液trans变反应器的反应性和trans变效果的核心设计方法嬗变燃料,其特征在于,该设计方法如下(1)根据乏燃料和副产物中的p同位素-act系核(2)确定纤芯半径大小,反射层布局材料和厚度,重同位素浓度,重同位素核素比率,并计算各个纤芯中的纤芯参数。

2.根据声明

1堆芯设计方法的特征在于,堆芯乏燃料溶液由237Np和Pu氧化物溶解在硝酸溶液中的废燃料中的混合溶液组成。 237Np / Pu比为0. 26 0. 52;

3.根据声明

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根据1或2所述的芯设计方法,其特征在于,芯半径尺寸为100cm。反射层是厚度为10cm的淡水。反应器中燃料溶液的高度为200cm。重同位素浓度为10g / L 200g / L;热态温度为80°C和180°C。

4.根据声明

3核心设计方法的特征是重同位素是are系亚核素Np百家乐网址 ,Am,Cm作为as变的目标,Pu或U作为燃料。

专利摘要

本发明公开了一种核心设计方法,其可以改善乏燃料溶液activity变反应器的反应性和trans变效果。该方法根据乏燃料中p同位素和亚act原子核素的组成比构造和制备岩心的乏燃料溶液。确定纤芯半径大小百人牛牛平台 ,反射层布局材料和厚度,重同位素浓度和重同位素比率。在各种核心参数下计算核心的关键性能。选择100cm作为核心半径大小;溶液的高度为200cm,将厚度为10cm的轻水用作芯子径向的反射层。重同位素浓度为200g / L; 237Np / Pu比为0. 26〜0.52。选择轻水作为核的缓和剂。本发明的方法可以提高反应堆堆芯的反应性,有利于燃烧更多的and和获得更多的trans变产物。

文档编号G21C21 / 02GKCN102376376SQ2

发布日期:2012年3月14日,申请日期:2010年8月26日

发明人于英瑞,吴应华YOBET体育 ,李青,王量子,王连杰申请人:中国核动力研究设计院衍生引文BiBTeX,EndNote,RefMan