用于压水堆嬗变MA的IMF燃料中子学特性研究

发布时间：2023-08-09 15:40

　　目前国内核电站主要使用的是UO2燃料,给我国提供大量5电力的同时也产生了大量含有长寿命高放射性废物的乏燃料。长寿命高放射性废物主要由长寿命裂变产物(LLFP)和镎、镅、锔等次锕系核素(MA)组成。而LLFP和MA主要是由U,Pu核素发生中子俘获反应生成的。如何妥善处置与减小它们产生的危害是核能发展过程中的重要问题。IMF燃料(惰性基质燃料)是由Pu O2与惰性基质组成的(本文研究的是由麻省理工大学提出的Pu O2-Zr O2-Mg O和Pu O2-Th O2两种惰性基质),由于其中不含有U核素,在焚烧Pu的同时还减少了核反应过程中产生的Pu,具有较好的超铀核素(TRU)销毁能力,是现在广泛研究的新型核燃料之一。热中子堆是目前国内最成熟、应用最广泛的堆型,而MA具有较大的热中子俘获截面与裂变截面,有文献表明在CANDU堆内采用混有MA的IMF燃料,可实现60%的MA嬗变率。由于MA具有显著不同于U、Pu的中子学特性,它的加入将对IMF燃料堆芯物理参数产生影响。探寻IMF燃料中MA添加量的允许上限是实现热堆嬗变MA的一个关键问题。因此研究MA在装载IMF燃料的热堆中的嬗变具有重要的意义。本...

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【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题背景及意义
    1.2 课题主要的研究内容与技术路线
第2章 IMF、UO₂、MOX燃料栅格中子学特性比较
    2.1 燃料成分及栅格模型
    2.2 栅格无限增殖系数
    2.3 燃料温度系数
    2.4 慢化剂温度系数
    2.5 小结
第3章 MA对IMF燃料栅格中子学参数的影响研究
    3.1 均匀装载MA对IMF燃料栅格中子学参数的影响研究
        3.1.1 均匀装载MA的燃料成分
        3.1.2 栅格无限增殖系数
        3.1.3 燃料温度系数
        3.1.4 慢化剂温度系数
    3.2 小结
第4章 MA对IMF燃料组件的中子学影响及可行的燃料组件设计方案
    4.1 IMF燃料组件设计方案一
        4.1.1 方案一无限增殖系数
        4.1.2 方案一燃料温度系数
        4.1.3 方案一慢化剂温度系数
        4.1.4 方案一功率分布
    4.2 IMF燃料组件设计方案二
        4.2.1 方案二无限增殖系数
        4.2.2 方案二燃料温度系数
        4.2.3 方案二慢化剂温度系数
        4.2.4 方案二功率分布
    4.3 IMF燃料组件设计方案三
        4.3.1 方案三无限增殖系数
        4.3.2 方案三燃料温度系数
        4.3.3 方案三慢化剂温度系数
        4.3.4 方案三功率分布
    4.4 小结
第5章 结论与展望
参考文献
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致谢



本文编号：3840512