كاهش فعاليت در پسماند يك رآكتور تحقيقاتي با استفاده از طراحي نوترونيك

Reduction of activity in a research reactor waste using neutronic design

مديريت پسماندهاي توليد شده در رآكتور، يك جنبه ي مهم از چرخه ي سوخت هسته اي است. در اين پژوهش سعي شده است بدون ايجاد تغيير چشمگيري در ساختار اصلي قلب يك رآكتور تحقيقاتي، مقدار پسماند توليدشده در انتهاي چرخه ي كاري به حداقل ممكن برسد، به گونه اي كه گرماي حاصل از واپاشي عنصرهاي پرتوزا در پسماند به كم ترين مقدار ممكن كاهش يابد. براي محاسبه هاي ميزان مصرف سوخت و پارامترهاي نوترونيكي قلب رآكتور از كد ام سي ان پي ايكس استفاده شده است. نتيجه ها نشان مي دهد كه بدون هيچ گونه تغيير اساسي در ساختار اصلي قلب رآكتور مرجع و تنها با افزايش غناي سوخت و كاهش توان رآكتور، مقدار پسماند توليدشده به ميزان قابل توجهي كاهش مي يابد. پس از بررسي هاي انجام شده دو چيدمان براي قلب رآكتور نمونه پيشنهاد شد طوري كه فعاليت پسماند توليد شده در انتهاي چرخه ي كاري آن به %15تا %19 مقدار اوليه ي خود در قلب مرجع مي رسد. در اين راستا ميزان مصرف سوخت نيز به %32 تا %40 سوخت رآكتور نمونه افزايش يافته است.

The management of waste produced in the reactor is an essential 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. Minimized the heat generation. The MCNPX2.6 code is used to calculate the fuel consumption and neutronic parameters of the reactor core. The results show that without any significant 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 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.