鉛冷快堆嬗變MA核素的特性研究.pdf

1、本文研究了向鉛冷快堆堆芯中添加次錒系核素(MA)引起的效應(yīng)和MA核素在鉛冷快堆的嬗變率。比較了不同MA核素，不同添加形式以及不同裝載量對(duì)堆芯keff的影響。使用MCNP程序和SCALE程序的計(jì)算結(jié)果顯示，237Np，241Am，243Am總是使堆芯keff降低，而244Cm和245Cm則總是使堆芯keff升高，且245Cm造成keff劇烈地升高。不論以何種方式向反應(yīng)堆中引入混合MA，堆芯keff都將下降，且裝載量越大，keff降低越多。

2、三種添加形式中，嬗變棒對(duì)堆芯keff的影響最小，鍍層的影響最大，均勻混合介于二者之間。計(jì)算加入1 wt％混合MA核素的鉛冷快堆堆芯中子通量的結(jié)果顯示，堆芯中子能譜并未產(chǎn)生顯著變化，但在快堆主要中子能區(qū)，中子通量仍然是減少的，減少幅度由小到大依次為嬗變棒，均勻混合和鍍層。而以嬗變棒的形式向壓水堆添加1 wt％混合MA核素之后，堆芯中子能譜將硬化，熱中子通量明顯降低。這說(shuō)明在鉛冷快堆嬗變MA核素對(duì)堆芯的影響比壓水堆小。對(duì)每個(gè)組件中子通量的計(jì)

3、算結(jié)果顯示，三種方式向堆芯添加1 wt％混合MA核素都將影響堆芯的徑向中子通量分布。均勻混合方式使堆芯燃料區(qū)每個(gè)組件中的中子通量增加，徑向中子通量分布平緩程度降低。嬗變棒使徑向中子通量分布更平緩，但在嬗變組件所在位置有明顯的擾動(dòng)。以鍍層形式添加MA核素使得徑向中子通量分布非常不平緩。MA核素在鉛冷快堆堆芯內(nèi)嬗變365天后，237Np，241Am和243Am均將減少，而244Cm和245Cm含量將增加。三種方式下MA核素的總減少率由大到小