Архив статей журнала
В данной работе рассматривается проблема минимизации накопления и выжигания минорных актинидов. Рассмотрено и определено влияние изотопного состава и качества плутония, используемого в МОКС-топливе, для эффективности воспламенения и трансмутации америки. Расчетное исследование проводилось для восьми видов плутония последовательно изотопного состава и качества. Приведены плутониевые вектора. Определено влияние изотопного состава используемого плутония на темпы накопления америзации и кюри в топливе без амерации в начале кампании, а также определено влияние изотопного качества используемого плутония на темпы накопления и воспламенения амерации с начальной долей амерации в свежем топливе 1 и 2%. Для каждого из рассматриваемых вариантов дополнительно приводятся изотопный состав накапливаемого или выжигаемого америзма, удельные тепловыделение и активность. Также проведены оценки накопления кюрия. Определяется коэффициент обременения кюрием на килограмм выжигаемого америзма. Представлен баланс массы МА в системе, с учетом выжигания америи и накопления кюрия. По результатам расчетного исследования необходимо обеспечить необходимый изотопный состав и качество плутония для эффективного выжигания америки, а также долю амерации в свежем топливе для реализации условий выжигания в зависимости от качества используемого плутония.
Приведены теоретические и расчетные исследования возможности применения минорных актинидов в качестве выгорающих поглотителей в реакторах на быстрых нейтронах. Реакторы на быстрых нейтронах работают не только как производство электрической и тепловой энергии и эффективное увеличение топливных ресурсов, но и утилизация запасов минорных актинидов. Для исследований использовали Am с разным нуклидным составом и Np-237. В расчетных исследованиях рассматривалось урановое и МОКС-топливо с использованием разных количеств, учитывающих окиси Am и Np. Оценено влияние спектральных эффектов на разные виды и количества, измеренные в урановом и МОКС-топливо для реакторов на тепловых и быстрых нейтронах. Проведено сравнение топлива по эффективности выжигания минорных актинидов Am и Np. В работе исследуются размеры экономии урана и плутония при добавлении в топливо Am или Np-237. Видно, что в вариантах без зависимости Am или Np расход урана увеличивается. Таким образом, можно говорить о получении дополнительной энергии и электрической энергии при выжигании долгоживущих высокоактивных отходов Am-241 и Np-237 в ядерных реакторах. Показано, что америций, содержащихся в качестве добавки в МОКС или уранового топлива в реакторе на быстрых нейтронах, позволяет не только снизить начальный запас реактивности, но и продлить срок существования реактора.