Изучение саморегулируемого режима волны ядерного горения в быстром реакторе на основе торий-уранового цикла

Ю. П. Мельник, В. В. Пилипенко, А. С. Фомин, С. П. Фомин, Н. Ф. Шульга

Аннотация


Исследована возможность реализации режима волны медленного ядерного горения в реакторе на быстрых нейтронах для торий-уранового топливного цикла. Расчеты проводились в рамках модели, основанной на решении нестационарного нелинейного диффузного уравнения для цилиндрического гомогенного реактора с использованием концепции радиального геометрического фактора (баклинга) и эффективного многогруппового приближения с учетом ядерной кинетики предшественников запаздывающих нейтронов, процессов выгорания и наработки основных нуклидов торий-уранового цикла. Расчеты показали принципиальную возможность зарождения и распространения волны ядерного горения в торий-урановой среде со скоростью примерно 2 см/год. Добавление в состав реактора даже относительно небольших количеств конструкционного материала и теплоносителя приводит, однако, к невозможности реализации режима волны горения. В этом случае также устанавливается самоподдерживаемый режим ядерного горения, существующий в течение длительного периода времени (~5 лет), тем не менее система не переходит в режим волны горения, распространяющейся вдоль оси реактора.

Полный текст:

PDF

Литература


Феоктистов Л.П. Нейтронно-делительная волна. - Докл. Акад. наук СССР, 1989, т. 309, с. 864-867.

Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Теоретическая физика. Т. 6. Гидродинамика, гл. 14. М.: Наука, 1986.

Teller E. Nuclear Energy for the Third Millennium: Preprint UCRL-JC-129547, LLNL, 1997.

Sekimoto H. А Light of CANDLE. New Burnup Strategy. Tokyo Institute of Technology, 2005.

Гольдин В.Я., Анистратов Д.Ю. Реактор на быстрых нейтронах в саморегулируемом нейтронно-ядерном режиме.- Мат. моделирование, 1995, т. 7, № 10, с. 12-32.

Van Dam H. Self-stabilizing criticality waves. - An. Nucl. Energy, 2000, v. 27, p. 1505-1521.

Павлович В.Н., Хотяинцева Е.Н., Русов В.Д. и др. Реактор на медленной волне ядерного деления.- Атомная энергия, 2007, т. 102, с. 151-158.

Fomin S.P., Mel'nik Yu.P., Pilipenko V.V., Shul'ga N.F. Investigation of self-organization of the non-linear nuclear burning regime in fast neutron reactors.- An. Nucl. Energy, 2005, v. 32, p. 1435-1456.

Fomin S.P., Mel'nik Yu.P., Pilipenko V.V., Shul'ga N.F. Fast reactor based on the self-sustained regime of nuclear burning wave.- In: Nuclear Science and Safety in Europe. The Netherlands: Springer, 2006, p. 239-251.

Fomin S.P., Mel'nik Yu.P., Pilipenko V.V., Shul'ga N.F. Self-sustained regime of nuclear burning wave in U-Pu fast reactor with Pb-Bi coolant. - Prob. Atom. Sci. Technol., 2007, v. 3, p. 156-163.

Fomin S.P., Mel'nik Yu.P., Pilipenko V.V., Shul'ga N.F. Initiation and propagation of nuclear burning wave in fast reactor. - Prog. Nucl. Energy, 2008, v. 50, p. 163-169.

Уолтер А., Рейнольдс А. Реакторы-размножители на быстрых нейтронах. М.: Энергоатомиздат, 1986.

Калиткин Н.Н. Численные методы. М.: Наука, 1978.

Crank J., Nicolson P. A practical method for numerical evaluation of solutions of partial differential equations of the heat-conduction type. - Proc. Camb. Phil. Soc., 1947, v. 43, p. 50-67.

Абагян Л.П. и др. Групповые константы для расчета реакторов и защиты. М.: Энергоатомиздат, 1981.


Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.