کاهش اکتیویته پسماند در یک راکتور تحقیقاتی با استفاده از طراحی نوترونیکی

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 پژوهشکده راکتور و ایمنی هسته ای-پژوهشگاه علوم و فنون هسته ای

2 سازمان انرژی اتمی، پژوهشگاه علوم و فنون هسته ای، پژوهشکده مواد و سوخت هسته‌ای، تهران، ایران

چکیده

مدیریت پسماندهای تولید شده در راکتور یک جنبه مهم از چرخه سوخت هسته‌ای می‌باشد. در این تحقیق سعی شده است تا بدون ایجاد تغییر چشمگیری در ساختار اصلی قلب راکتور تحقیقاتی نمونه، میزان پسماند تولیدی در انتهای سیکل کاری به حداقل ممکن برسد. به گونه‌ای که امکان تولید سلاح هسته‌ای و گرمای حاصل از واپاشی عناصر رادیواکتیو در پسماند به حداقل ممکن برسد. جهت محاسبات مصرف سوخت و پارامترهای نوترونیکی قلب راکتور نیز از کدMCNPX2.6 استفاده شده است. نتایج نشان می‌دهد که بدون هیچگونه تغییر اساسی در ساختار اصلی قلب راکتور مرجع و تنها با افزایش غنای سوخت و کاهش توان راکتور، میزان پسماند تولیدی به میزان قابل توجهی کاهش می‌یابد. پس از بررسی‌های انجام شده دو چیدمان برای قلب راکتور نمونه پیشنهاد شدند که اکتیویته پسماند تولید شده در انتهای سیکل کاری آنها به %15- %19 مقدار اولیه خود در قلب مرجع می‌رسد. در این راستا میزان مصرف سوخت نیز تا %32 - %40 درصد نسبت به قلب راکتور نمونه افزایش یافته است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Reduction of waste activity in a research reactor using neutronic design

نویسندگان [English]

  • Farrokh Khoshahval 1
  • Fatemeh Mansorzadeh 2
  • Jaber Khoshahval 2
1 Reactor and Nuclear Safety Research School, Nuclear Science and Technology Research Institute
2 Material and Nuclear Fuel Research School, Nuclear Science and Technology Research Institute
چکیده [English]

The management of waste produced in the reactor is an important aspect of the nuclear fuel cycle. In this research, it has been tried to reduce the amount of reactor waste at the end of the cycle without substantial changes in the fuel dimension and the core structure of the research reactor. So that minimized the potential of nuclear weapon and the heat generation. The MCNPX2.6 code is used to calculate fuel consumption and neutronic parameters of the reactor core. The results show that without any major change in the structure of the reference core, the amount of waste decreases only by increasing the fuel enrichment and reducing the reactor power. In this study, two core models are proposed and investigated. The waste activity at the end of the cycle in the converted reactor cores reaches to 15% -19% of its original value in the reference core. Moreover, fuel burn up has increased up to 32% -40% relative to the reference core.

کلیدواژه‌ها [English]

  • : Nuclear waste
  • Heavy water research reactor
  • Uranium enrichment
  • MCNPX2.6 code