壓水堆嬗變Tc-99對堆芯壽期的影響.pdf

1、核電乏燃料中長壽命高放射性廢物的妥善處理是亟待解決的問題。其中Tc-99是乏燃料中一種重要的長壽命放射性毒物，對人類生態(tài)環(huán)境構成威脅。世界上大多數(shù)商用反應堆是壓水堆，在處理核廢料領域里，研究壓水堆Tc-99嬗變特征并最終實現(xiàn)Tc-99的嬗變是至關重要的問題，具有很高的研究價值。
　　本文主要對壓水堆Tc-99的嬗變對堆芯壽期的影響研究。首先，通過蒙特卡羅方法(MCNP)中子輸運程序來模擬壓水堆堆芯模型的搭建工作。先將Tc-99添加

2、到燃料中看keff變化情況后，在此基礎上研究Tc-99的兩種不同嬗變型態(tài)添加到可燃毒物當中時的情況。將Tc-99占總可燃毒物的質(zhì)量比添加到可燃毒物當中:一種是Tc-99均勻混合于可燃毒物中;另一種是Tc-99薄層鍍層于可燃毒物棒。研究這兩種方案下隨著質(zhì)量比例的不同對堆芯有效增值因數(shù)keff產(chǎn)生的影響。其次，利用DRAGON+ORIGENS燃耗計算程序計算這兩種裝載方式下Tc-99的嬗變率;經(jīng)過365天照射后，反應性隨堆芯壽期的變化情況。

3、
　　模擬計算結(jié)果表明，與正常運行的壓水堆keff的值做比較，當Tc-99添加到燃料時，隨著它的裝載量的增多，堆芯keff緩慢降低;Tc-99與可燃毒物均勻混合時，隨著它的裝載量的增多，堆芯keff逐漸增大;Tc-99鍍層于可燃毒物棒時，隨著它的裝載量的增多，堆芯keff緩慢降低。經(jīng)過365天照射后，分析計算Tc-99在壓水堆可燃毒物中的嬗變率變化。隨著Tc-99初始裝載量的增大，Tc-99的絕對嬗變量也隨之增大，然而，Tc-99

4、的嬗變率呈現(xiàn)下降趨勢。當Tc-99占總可燃毒物的質(zhì)量比例從1％到60％，Tc-99的年嬗變率從8.99％降至6.40％。其中當Tc-99與可燃毒物均勻混合，Tc-99占總可燃毒物的質(zhì)量比例為55％時，此時Tc-99的總裝量為332.8 kg，Tc-99的年嬗變量為21.78 kg;當Tc-99鍍層與可燃毒物棒外薄層為0.0442cm時，Tc-99的總裝量為408.43 kg，Tc-99的年嬗變量為19.17 kg，與堆芯的年產(chǎn)生量近似相