Моделирование процесса выгорания NpN и PuO2 топливных композиций в перспективных концепциях импульсного реактора периодического действия ИБР-3

Аннотация

Работа посвящена программному моделированию процессов выгорания нитрид-нептуниевой (NpN) и диоксид-плутониевой (PuO2) топливных композиций на основе параметров гетерогенных многозонных ячеек активных зон перспективных концепций импульсного периодического реактора нового поколения ИБР-3. Работа выполнена в рамках системы универсальных расчетных кодов, реализующих процедуру исленного моделирования физических процессов в активных зонах, с применением метода предварительной гомогенизации и сведения рассматриваемых систем к сферической геометрии. Получены зависимости изменения масс, ядерных плотностей для базовых нуклидов рассматриваемых топливных композиций, а также эффективного коэффициента размножения и реактивности как функции времени. Кроме того, проведен сравнительный анализ полученной в результате моделирования информации по ряду базовых характеристик, значительно влияющих на научную ценность и эксплуатационные параметры импульсного периодического реактора, в том числе и с применением данных, рассчитанных для ныне действующего реактора ИБР-2М, на основании чего сделаны выводы о перспективности рассматриваемых вариантов многозонных ячеек для их реализации в активной зоне перспективного импульсного реактора ИБР-3.