Сборник тезисов докладов IX Международной молодежной научной конференции

Полярное сияние 2006

Ядерное будущее: безопасность, экономика и право

Содержание сборника

Секция «Безопасность ядерных технологий»

Все доклады секции


АНАЛИЗ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ ЯДЕРНЫХ ДАННЫХ, СУЩЕСТВЕННЫХ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ПОДКРИТИЧЕСКИХ РЕАКТОРОВ (ЭЛЕКТРОЯДЕРНЫХ УСТАНОВОК)

Филимонов С.Н., Егоров А.В., Артисюк В.В., Коровин Ю.А.

Обнинский государственный технический университет
атомной энергетики

Трансмутация рассматривается в качестве перспективного направления обращения с радиоактивными отходами, под которыми понимаются продукты деления и, при рассмотрении некоторых топливных циклов, минорные актиниды. Трансмутация снижает нагрузку на долговременное хранилище отходов за счет перевода долгоживущих нуклидов в стабильные или короткоживущие. С точки зрения ядерной безопасности наиболее проблематичным представляется трансмутация минорных актинидов. Их способность к делению вызывает опасения с точки зрения нераспространения ядерных материалов, а низкая, по сравнению с традиционными топливами, доля запаздывающих нейтронов приводит к ухудшению основных параметров безопасности реакторов. В настоящее время широко обсуждается возможность их трансмутации в подкритических бланкетах, цепная реакция в которых поддерживается за счет внешнего источника нейтронов, приводимого в действие ускорителем протонов (так называемые электроядерные установки или ADS-системы).

Цель работы - определение основных параметров критичности электроядерных установок, ориентированных на трансмутацию трансурановых изотопов. Первым этапом работы явилась верификация компьютерного кода SCALE-5 [1], используемого в ИАТЭ для анализа нейтронно-физических задач. Это было проведено с помощью расчета бенчмарк-модели, разработанной в NEA-OECD специально для ADS систем [2] и тестовых расчетов на чувствительность критичности к ядерным данным по методологии, предложенной в работе [3]. Основным результатом данного этапа явилось хорошее согласие с данными, усредненными по выполненным бенчмаркам, что позволило перейти к анализу чувствительности конкретной подкритической установки, описанной в работах [2,4]. Были определены явные и неявные коэффициенты чувствительности критичности по отношению к типу изотопа, интервала энергии и типа реакции с помощью теории возмущений реализованной в SCALE [5]. Следует отметить, что полученные в данной работе результаты чувствительности отличаются от результатов приведённых в [4]. Это делает необходимым дальнейшее экспериментальное обоснование ядерных данных, вовлеченных в расчетный анализ.

Литература

1.              SCALE-5, SCALE: A Modular Code System for Performing Standardized Computer Analyses for Licensing Evaluation, RSICC, CCC-7252.

2.              Comparison Calculation for Accelerator Driven Minor Actinide Burner, NEA/NSC/Doc2001/13.

3.              Rearden T.B., Perturbation Theory Eigenvalue Sensitivity Analysis with Monte Carlo Techniques, Nucl.Sci.Eng, 146, 367-382 (2004).

4.              Alibeti G., et al, Impact of Nuclear Data Uncertainties on Transmutation of Actinides in Accelerator-Driven Systems, Nucl.Sci.Eng, 146, 13-15 (2004).

5.              Rearden T.B., TSUNAMI-3D: Control module for three-dimensional cross-section sensitivity and uncertainty analysis
for criticality, ORNL/TM-2005/39.