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压水堆 MOX 燃料中次锕系元素嬗变研究

应用物理 2017-08-02 v1 核理论

摘要

乏燃料中长寿命放射性核素的管理是实现闭式核燃料循环与核能可持续发展的关键问题。分离-嬗变被认为是处理乏燃料中长寿命放射性核素的有效方法。某些次锕系元素(MAs)在乏燃料的放射性核素中半衰期极长。因此,MAs 嬗变研究对于乏燃料后处理是一项重要工作。本工作中,通过基于蒙特卡洛的代码 RMC 研究了压水堆(PWR)混合氧化物(MOX)燃料中的嬗变。将两类 MAs,即 237^{237}Np 和五种 MAs(237^{237}Np、241^{241}Am、243^{243}Am、244^{244}Cm 和 245^{245}Cm)均匀掺入 MOX 燃料组件中。在不同初始 MOX 浓度下模拟了 MAs 的嬗变。结果表明,在两种初始 MOX 浓度下嬗变总体效率良好,特别是对于在 UOX 燃料中主要生成的两类 MAs,即 237^{237}Np 和 241^{241}Am。此外,在 MOX 中加入 237^{237}Np 对其他 MAs 无较大影响,而 237^{237}Np 的嬗变效率优异。MOX 燃料燃耗中的 MAs 嬗变有望成为未来核电的一种新型、高效的核乏燃料管理方法。

关键词

引用

@article{arxiv.1707.09901,
  title  = {Study of Minor Actinides Transmutation in PWR MOX fuel},
  author = {Shengli Chen and Cenxi Yuan and Jingxia Wu and Yaolei Zou},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1707.09901},
  year   = {2017}
}