Tc-99在热中子堆的嬗变研究

发布时间：2023-10-29 11:58

　　随着我国核电的快速发展,装机规模的不断扩大,核电乏燃料的合理处置越来越受到人们的关注。尤其是乏燃料中的长寿命高放射性废物,其安全处置不仅影响到核电的可持续发展,还关系着人类生态环境的安全。Tc-99作为乏燃料中的一种主要长寿命裂变产物,其具有长半衰期、低矿物吸附性、易溶于水等特点,极易扩散到自然环境中,构成了对人类生态环境的长期威胁,开展Tc-99的安全合理处置技术研究具有重要意义。 分离-嬗变的技术方案可以有效解决Tc-99的安全处置问题。将Tc-99分离后,通过中子嬗变技术,Tc-99可以俘获单个中子变成稳定非放射性核素Ru-100,从而消除其放射性危害。热中子堆作为世界商用反应堆的主力堆型,经过几十年的发展,其技术已较为成熟,相比于其它诸如快中子堆、加速器驱动的次临界反应堆(ADS)等仍需进一步发展成熟的嬗变堆型,热中子堆在技术上具备大规模进行嬗变应用的可行性。 本文主要对热中子堆嬗变Tc-99的嬗变特性进行研究。利用MCNP中子输运程序,我们完成了常见压水堆堆芯模型的搭建工作。Tc-99以金属形式引入堆芯,引入方式为Tc-99薄层包覆燃料元件棒。此种引入方式可以减小Tc-99引...

【文章页数】：55 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 选题背景
    1.2 长寿命裂变产物TC-99
    1.3 论文的主要研究内容
第2章 我国的乏燃料处理现状与政策
    2.1 核电工业废物的分类
    2.2 我国商用反应堆乏燃料处理现状
    2.3 我国的放射性废物处理政策
    2.4 本章小结
第3章 压水堆嬗变Tc-99的潜力
    3.1 TC-99的嬗变过程
    3.2 嬗变中子源
        3.2.1 快中子堆嬗变
        3.2.2 加速器驱动的次临界装置(ADS)嬗变
        3.2.3 热中子堆嬗变
    3.3 本章小结
第4章 堆芯物理模型的搭建
    4.1 基本理论及程序简介
        4.1.1 蒙特卡罗方法
        4.1.2 MCNP程序
    4.2 堆芯模型的搭建
        4.2.1 基本燃料组件
        4.2.2 控制棒组件
        4.2.3 可燃毒物组件
        4.2.4 堆芯燃料组件布置
    4.3 本章小结
第5章 Tc-99的引入对堆芯的影响及嬗变性能分析
    5.1 TC-99的引入方式
        5.1.1 同位素杂质的影响
        5.1.2 Tc-99的材料形式
        5.1.3 Tc-99柱状嬗变棒的解析计算
    5.2 Tc-99的引入对堆芯的影响
        5.2.1 Tc-99与燃料均匀混合
        5.2.2 Tc-99薄层包覆燃料元件棒
    5.3 Tc-99替代部分堆芯毒物
        5.3.1 Tc-99替代部分化学补偿毒物
        5.3.2 Tc-99替代部分可燃毒物
    5.4 Tc-99嬗变率的计算
    5.5 本章小结
第6章 结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文
致谢
作者简介



本文编号：3858034