基于惰性基质燃料的压水堆嬗变MA研究

发布时间：2024-04-20 13:14

　　目前我国是世界核电发展大国,核电装机量大,势必会积存大量的乏燃料,这种商用裂变核能中产生的乏燃料中次锕系核素(MA)半衰期长、放射性毒性强。这些核废料如果不能得到最终的处置,就会对人类的生存环境造成潜在的、长期的危害。因此,我国核能裂变可持续发展提出需要发展核燃料循环和废物处理处置技术,实现核废物最少化;以及发展先进核能系统,提高燃料利用率,实现MA的嬗变。近年提出在轻水堆中采用惰性基质燃料(IMF)不仅能有效地从源头上降低乏燃料中MA含量,还能对MA进行嬗变。为了研究IMF的燃耗特性,选取Pu O2+Zr O2+Mg O和Pu O2+Th O2两种典型IMF燃料方案,开展了以下研究:(1)不同Pu O2体积分数下IMF燃耗反应性计算,与UO2燃料以及MOX燃料进行比较分析。(2)通过MA在IMF燃料元件中均匀加载和中心加载两种方式,开展IMF燃料元件嬗变MA研究。(3)在研究IMF嬗变MA燃料元件的基础上,计算分析了CONFU组件排布方式和中心对称组件排布方式时IMF组件燃耗特性。以上研究结果表明:(1)在总燃耗时间为1040天情况下,两种IMF燃料方案中Pu O2体积分数为2%

【文章页数】：80 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 国内外研究现状及分析
    1.3 惰性基质燃料联合快中子源区嬗变MA技术
    1.4 本文技术路线及主要工作
第2章 计算程序介绍及校验
    2.1 TRITON程序简介
    2.2 TRITON程序燃耗计算功能的验证
    2.3 TRITON程序计算核素选取
    2.4 本章小结
第3章 IMF元件燃耗特性研究
    3.1 研究对象
    3.2 燃耗计算参数
    3.3 IMF元件燃耗特性分析
    3.4 IMF元件TRU产量分析
    3.5 本章小结
第4章 基于IMF燃料的PWR嬗变MA研究
    4.1 IMF元件均匀加载MA嬗变研究
    4.2 FNZ燃料元件嬗变研究
    4.3 本章小结
第5章 基于IMF燃料的MA嬗变组件燃耗研究
    5.1 组件模型设计
    5.2 IMF均匀加载MA组件嬗变研究
    5.3 FNZCONFU嬗变能力分析
    5.4 本章小结
第6章 总结与展望
    6.1 全文总结
    6.2 工作展望
参考文献
作者攻读学位期间的科研成果
致谢



本文编号：3959462