Оценка нейтронно-физических свойств активной зоны реактора ВВЭР-1000 при использовании регенерированного уран-плутониевого топлива

22.06.2023 2023 - №02 Физика и техника ядерных реакторов

В.В. Семишин

https://doi.org/10.26583/npe.2023.2.02

Рассмотрена возможность формирования топливных загрузок для реактора ВВЭР-1000 на основе регенерированного топлива с применением ОЯТ, наработанного на реакторах аналогичного вида. Проведено исследование изменения изотопного состава выгружаемого из теплового реактора плутония при его многократной переработке и повторном использовании в реакторе на тепловых нейтронах. Для полученного равновесного изотопного состава реакторного плутония выполнены трехмерные нейтронно-физические расчеты топливных кампаний стационарных топливных загрузок серийного реактора ВВЭР-1000 с обычным оксидным топливом и оксидным топливом на основе регенерированного урана и на основе неразделенной смеси оксидов урана и плутония из ОЯТ. Выполнено сравнение нейтронно-физических характеристик активных зон для указанных видов топлива в ходе топливной кампании, таких как: радиальные профили энерговыделения в активной зоне, значения коэффициентов реактивности по различным теплотехническим параметрам, эффективности органов управления реактивностью и т.д.

Ссылки

1. Андрианова Е.А., Давиденко В.Д., Цибульский В.Ф. Перспективные топливные загрузки реакторов для замкнутого топливного цикла ядерной энергетики. // Атомная энергия. – 2015. – Т. 118. – Вып. 5. – С. 243-247. Электронный ресурс: http://jatomicenergy.ru/index.php/ae/article/view/845 (дата доступа 22.02.2023).
2. Давиденко В.Д., Цибульский В.Ф. Эффективный способ сжигания энергетического плутония в ВВЭР. // Атомная энергия. – 2015. – Т. 118. – Вып. 3. – С. 134-136. Электронный ресурс: http://j-atomicenergy.ru/index.php/ae/article/view/820 (дата доступа 22.02.2023).
3. Grouiller J., Boucher L., Guillet J. et al. French strategies and scenarios for plutonium and long lived radionuclides management from the today PWR park towards GEN IV systems. / In: Proc. of the Global’2003. Atoms for Prosperity: Apdating Elsenh. Global Vision for Nuclear Energy. USA, Nov. 16-20 2003, pp. 130-134.
4. Федоров Ю.С., Бибичев Б.А., Зильберман Б.Я., Кудрявцев Е.Г. Использование регенерированного урана и плутония в тепловых реакторах. // Атомная энергия. – 2005. – Т. 99. – Вып. 2. – С. 136-141. Электронный ресурс: http://j-atomicenergy.ru/index.php/ae/article/view/2440 (дата доступа 22.02.2023).
5. Адамов Е.О., Мочалов Ю.С., Рачков В.И., Хомяков Ю.С., Шадрин А.Ю., Кащеев В.А., Хаперская А.В. Переработка отработавшего ядерного топлива и рециклирование ядерных материалов в двухкомпонентной ядерной энергетике. // Атомная энергия. – 2021. – Т. 130. – Вып. 1. – С. 28-34. Электронный ресурс: http://j-atomicenergy.ru/index.php/ae/article/view/4260 (дата доступа 22.02.2023).
6. Семченков Ю.М. Использование топлива в реакторах ВВЭР: состояние и перспективы. // Росэнергоатом. – 2014. – № 11. – С. 8-13. Электронный ресурс: http://nrcki.ru/files/pdf/1463658870.pdf (дата доступа 22.02.2023).
7. Тебин В.В., Обухов В.В, Сергеев В.К., Иванов А.С. Проект пакета программ САПФИР для решения задач расчета ячейки реактора. // ВАНТ. Серия: Физика и техника ядерных реакторов. – 1985. – Вып. 4. – С. 68-71.
8. Карпов А.С., Тебин В.В. Система подготовки многогрупповых констант для делящихся материалов на основе оцененных ядерных данных пакета САПФИР. / Материалы X симпозиума по проблемам физики реакторов «Волга-97», 2-6 сентября 1997. – Москва, 1997, 191 с.
9. Кавун О.Ю. Методика моделирования динамики энергоблока АЭС, реализованная в программном комплексе РАДУГА-ЭУ. // ВАНТ. Серия: Физика ядерных реакторов. – 1999. – Вып. 2. – С.17-39.
10. Семишин В.В., Кавун О.Ю. Исследование возможности замыкания топливного цикла для реактора ВВЭР-1000. / Тез. докл. научно-техн. конф. «Нейтронно-физические проблемы атомной энергетики» 27-29 ноября 2019 г. – Обнинск: ГНЦ РФ – ФЭИ, 2019, 108 с. ISBN 978-5-907108-18-9.
11. Проселков В.Н., Алешин С.С., Попов С.Г., Сидоренко В.Д., Славягин П.Д., Татауров А.Л., Милованов О.В., Михеев Е.Н., Ананьев Ю.А., Пыткин Ю.Н., Пименов Ю.В. Анализ возможности использования топлива на основе регенерата урана в ВВЭР. // Атомная энергия. – 2003. – Т. 95. – Вып. 6. – С. 422-428. Электронный ресурс: http://j-atomicenergy.ru/index.php/ae/article/view/3575 (дата доступа 22.02.2023).
12. Павловичев А.М., Павлов В.И., Семченков Ю.М., Кудрявцев Е.Г., Федоров Ю.С., Бибичев Б.А. Нейтронно-физические характеристики активной зоны ВВЭР-1000 со 100%-ной загрузкой топливом из регенерированного урана и плутония. // Атомная энергия. – 2006. – Т. 101. – Вып. 6. – С. 407-413. Электронный ресурс: http://j-atomicenergy.ru/index.php/ae/article/view/1941 (дата доступа 22.02.2023).
13. Павловичев А.М., Павлов В.И., Семченков Ю.М., Кудрявцев Е.Г., Федоров Ю.С., Бибичев Б.А., Зильберман Б.Я. Нейтронно-физические характеристики активной зоны ВВЭР-1000 со 100%-ной загрузкой топливом из смеси регенерированного урана, плутония и обогащенного урана. // Атомная энергия. – 2008. – Т. 104. – Вып. 4. – С. 195-197. Электронный ресурс http://j-atomicenergy.ru/index.php/ae/article/view/1772 (дата доступа 22.02.2023).
14. Бобров Е.А. Исследование характеристик замыкания топливного цикла реакторов ВВЭР на основе РЕМИКС-технологии. – Дисс. канд. техн. наук. – М.: НИЦ «КИ», 2016. – 129 стр. Электронный ресурс: https://www.dissercat.com/content/issledovanie-kharakteristik-zamykaniya-toplivnogo-tsikla-reaktorov-vver-na-osnove-remiks-tek (дата доступа 22.02.2023).

нейтронно-физический расчет активная зона ВВЭР РЕМИКС-топливо САПФИР ДЕСНА замкнутый ядерный топливный цикл плутоний регенерат урана

Ссылка для цитирования статьи: Семишин В.В. Оценка нейтронно-физических свойств активной зоны реактора ВВЭР-1000 при использовании регенерированного уран-плутониевого топлива. // Известия вузов. Ядерная энергетика. – 2023. – № 2. – С. 14-26. DOI: https://doi.org/10.26583/npe.2023.2.02 .