LEU启堆模式下的氯盐快堆Th-U与U-Pu循环特性研究

• 作者: 严睿 何燎原 刘桂民 夏少鹏 邹杨
• 来源期刊: 核技术
• 学科: 工学
• 关键词: 氯盐快堆 燃料循环 增殖比 过渡模式
• 年，卷（期）: 2020,（1）
• 所属期刊栏目: 核能科学与工程
• 页码范围: 85-94
• 页数: 10页
• 分类号: TL426
• 字数: 6000字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11889/j.0253-3219.2020.hjs.43.010604

摘要

相比于氟盐快堆,氯盐快堆重金属溶解度更大、中子能谱更硬、增殖性能更好,是实现闭式燃料循环的理想堆型.为了分析对比氯盐快堆的Th-U与U-Pu循环的性能,基于2 500 MW的氯盐快堆,采用熔盐堆过渡态计算程序TMCBumup与平衡态搜索程序MESA,从核素的演化、增殖性能、安全性能、放射性水平等方面分析了采用低富集铀(Low Enriched Uranium,LEU)启堆在两种不同过渡模式下的Th-U与U-Pu循环的过渡态及平衡态的性能.结果 表明:U-Pu循环对应的增殖性能要好于Th-U循环,边增殖边燃烧(Breeding and Burning,B&B)模式下两者平衡增殖比分别为1.56与1.24,相应的倍增时间为13.5 a与16.5 a.预增殖过渡(Pre-Breeding and Burning,PB&B)模式下增殖比分别为1.58与1.08,倍增时间为12.8a与13a.而Th-U循环则具有更好的安全性能,更低的超铀核素(Transuranics,TRU)积累量及更小的放射毒性.