热堆嬗变 99 Tc靶件中子学与释热率特性研究

发布时间：2024-03-02 05:16

　　核能的发展必须要考虑核燃料的供应、核电站的建设、乏燃料的处理及处置等整个核燃料循环链。国家通过设立“863”重点项目“核燃料循环与核安全技术”,针对先进核燃料循环开展了大量的研究,包括在快堆和热堆中嬗变长寿命、高放射性核废料的研究,基本解决了利用热堆嬗变长寿命裂变产物的基础可行性问题。该项目对于制定适合我国国情的热堆嬗变模式,实现先进的闭式燃料循环路线和核燃料可持续发展战略具有重要意义。99Tc是最重要的长寿命裂变产物之一,由于其热中子吸收截面较大,适合在热堆中进行嬗变。在“863”项目的支持下,本课题参考常见的17×17 PWR组件模型,选用以Zr H2和Al2O3为惰性基体、99Tc的体积分数为40%⁶0%的靶件,以嬗变靶件替代燃料元件的装载方式,计算含有99Tc嬗变靶件的组件中子学参数、99Tc靶件自身的释热能以及靶件对组件的功率分布造成的影响。本文对加入靶件前后的组件中子学参数进行了计算,结果表明,由于99Tc热中子的吸收截面较大,靶件置入堆芯将导致燃料寿期缩短,组件的温度系数更负。随着靶件中99Tc体积分数的增加,这种变化更加明显。另外,由于Zr H2的...

【文章页数】：59 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题背景及研究意义
    1.2 国内外LLFP嬗变现状
        1.2.1 LLFP在快堆中的嬗变
        1.2.2 LLFP在次临界系统中的嬗变
        1.2.3 LLFP在热堆中的嬗变
    1.3 本文主要研究内容
第2章 计算程序简介
    2.1 蒙特卡罗方法与MCNP程序
    2.2 Dragon程序简介
第3章 ⁹⁹Tc嬗变靶件布置方案
    3.1 组件模型的选择
    3.2 基体材料的选择
    3.3 ⁹⁹Tc靶件布置方案
    3.4 靶件中 ⁹⁹Tc的体积分数
    3.5 小结
第4章 靶件对PWR组件中子学性能的影响
    4.1 ⁹⁹Tc靶件对组件kinf的影响
    4.2 ⁹⁹Tc靶件对组件能谱的影响
    4.3 ⁹⁹Tc靶件对PWR组件燃料温度系数的影响
    4.4 ⁹⁹Tc靶件对PWR组件慢化剂温度系数的影响
    4.5 中子学性能小结
第5章 靶件释热率及靶件对堆内释热的影响分析
    5.1 ⁹⁹Tc的体积份额对靶件释热率的影响
    5.2 ⁹⁹Tc靶件的释热率来源分析
    5.3 组件中燃料棒功率的变化
    5.4 释热率特性小结
第6章 结论与展望
参考文献
作者攻读学位期间的科研成果
致谢



本文编号：3916390