2MW熔盐实验堆钍利用与转化特性研究

摘要：

熔盐堆是钍资源核能利用的理想堆型,而燃料的钍(Th)含量会影响堆中子学特性和钍铀转换性能.基于MCNP(Monte Carlo N Particle Transport Code)和MOBAT(burnup code coupled with MCNP and ORIGEN2 using BATch language)程序分析了2 MW(热功率)熔盐实验堆不同Th添加量满功率运行300 d的钍铀转换及堆中子学特性.结果 表明:Th消耗率随添加量增加而减小.Th转化率随Th添加量增加而增大,但增长率逐渐减小.233Th浓度达到最大值的速率与Th的质量呈线性关系,233Pa与233Th的变化趋势一致.Th装量越高,生成的233U的浓度也越高,233U的积累量随运行时间不断增加.Th装量越大,需添加的235U越多,135I浓度增加会增加Xe的平衡浓度.Th装量越大,中子能谱越硬,233U产量越高,意味着在快中子能谱下更易实现转换或增殖.80 kg Th运行4 d即可满足放化检测限.基于钍铀转化数据、反应性需求、放化检测限等因素综合考虑,实验堆可开展几十至百公斤级的Th利用与钍铀循环验证实验.

关键词：钍消耗率、钍铀链、钍铀转换、中子能谱、增殖

所属期刊栏目：43

分类号：TL27(核燃料及其生产)

资助基金：中国科学院战略性先导科技专项;钍铀燃料循环特性和若干关键问题研究项目;上海市自然科学基金

在线出版日期：2020-10-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：66-74