Моделирование многократного рецикла топлива с минорными актинидами в энергетических реакторах на быстрых нейтронах большой мощности с использованием комплекса SCALE

17.09.2026 2026 - №03 Моделирование процессов в объектах ядерной энергетики

А.Ю. Хомяков Е.А. Родина М.Ю. Терновых Г.В. Тихомиров

https://doi.org/10.26583/npe.2026.3.16

Рассмотрены особенности трансмутации минорных актинидов, нарабатываемых в двухкомпонентной ядерной энергетике, в коммерческих энергетических быстрых реакторах в режиме замыкания топливного цикла. Описана трехэтапная методология расчетного анализа эффективности трансмутации минорных актинидов при их многократном рецикле. Для расчетного моделирования использован многоцелевой модуль TRITON комплекса SCALE-6.2.4. Для адаптации к задачам многократного рецикла проводился поэтапный расчет состава рециклированного топлива в различных схемах с учетом технологических потерь и уровня воспроизводства Pu. Приводятся результаты моделирования трансмутации «собственных» и «внешних» минорных актинидов из ОЯТ ВВЭР на примерах реактора типа БН-1200 с различными видами топлива и реактора БР-1200 с тяжелым теплоносителем. Выполнен сравнительный анализ подходов к оценке эффекта трансмутации минорных актинидов, накапливаемых в топливном цикле двухкомпонентной ядерной энергетики, особенностей, связанных с многократным рециклом топлива с минорными актинидами.

Ссылки

1. Closed Nuclear Fuel Cycle with Fast Reactors. Handbook of Russian Nuclear Power. (Gen. Ed. of Evgeny O. Adamov. Academic Press an imprint of Elsevier, 2022, 431 p., IBSN: 978-0-323-99308-1.
2. Адамов Е.О., Власкин Г.Н., Лопаткин А.В. и др. Радиационно-эквивалентное обращение радиоактивных нуклидов в ЯТЦ – эффективная альтернатива отложенному решению проблемы накопления ОЯТ. Известия Российской академии наук. Энергетика. 2015;6:15–25. EDN: VIDOZD.
3. Хомяков А.Ю. Эффективность трансмутации минорных актинидов в реакторах на быстрых нейтронах при различных критериях. Вопросы атомной науки и техники. Серия: Ядерно-реакторные константы. 2024;3:77–89. EDN: JLXHIW.
4. Wieselquist W.A., Lefebvre R.A., Jessee M.A. (Eds.). SCALE Code System, ORNL/TM-2005/39, Version 6.2.4, Oak Ridge National Laboratory, Oak Ridge, TN (2020). URL: https://www.ornl.gov/file/scale-62-manual/display (дата обращения 28.12.2021).
5. Vasilyev B.A., Vasyaev A.V., Gusev D.V. et al. Current status of BN-1200M reactor plant design. Nuclear Engineering and Design. 2021;382:111384. DOI: https://doi.org/10.1016/j.nucengdes.2021.111384
6. Vasiliev B.A., Belov S.B., Kiselev A.V. et al. Unification of the BN-1200 reactor core designs with MOX and MNUP fuel. Nuclear Engineering and Design. 2021;382:111387. DOI: https://doi.org/10.1016/j.nucengdes.2021.111387
7. Баловнев А.В., Давыдов В.К., Жирнов А.П. и др. Моделирование топливного цикла реактора на быстрых нейтронах со свинцовым теплоносителем. Известия вузов. Ядерная энергетика. 2021;4:66–75. DOI: https://doi.org/10.26583/npe.2021.4.06
8. Баловнев А.В., Давыдов В.К., Жирнов А.П. и др. Исследование нейтронно-физических характеристик реактора БР-1200 при трансмутации америция. Вопросы атомной науки и техники. Серия: Ядерно-реакторные константы. 2023;1:91–104. EDN: CRPXCC.

актиниды быстрый реактор многократный рецикл нуклидная кинетика отработавшее ядерное топливо радиоактивные отходы топливный цикл трансмутация

Ссылка для цитирования статьи: Хомяков А.Ю., Родина Е.А., Терновых М.Ю., Тихомиров Г.В. Моделирование многократного рецикла топлива с минорными актинидами в энергетических реакторах на быстрых нейтронах большой мощности с использованием комплекса SCALE. // Известия вузов. Ядерная энергетика. – 2026. – № 3. – С. 220-232. DOI: https://doi.org/10.26583/npe.2026.3.16 .