Características físicas fundamentales del combustible de reactor de agua en ebullición de enriquecimiento extendido y alto burnup
Autores: Mertyurek, Ugur; Cumberland, Riley; Wieselquist, William A.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Características físicas fundamentales del combustible de reactor de agua en ebullición de enriquecimiento extendido y alto burnup
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Nuclear
Palabras clave
Papel
Reactor de agua hirviendo
BWR
Física del núcleo
Combustible de LEU
Uranio
Núcleos de reactores
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 30
Citaciones: Sin citaciones
Este documento presenta los aspectos destacados de los estudios de física del núcleo de reactores de agua en ebullición (BWR) realizados en el Laboratorio Nacional Oak Ridge como parte de una serie de estudios llevados a cabo para comparar el uranio levemente enriquecido (LEU) con el combustible LEU+. Los estudios analizaron el contenido isotópico del combustible, los parámetros de la rejilla (Fase 1) y la física del núcleo (Fase 2) para identificar los desafíos en la operación, almacenamiento y transporte de los BWR y los reactores de agua a presión (PWR). Debido a la falta de diseños de rejilla y núcleo disponibles públicamente para los modernos conjuntos de combustible BWR y núcleos de reactores, se generaron varios diseños de rejilla optimizados y se investigaron diferentes estrategias de carga del núcleo. Se utilizaron doce diseños de rejilla optimizados con enriquecimientos de U que varían del 1.6% al 9% y cargas de gadolinio que varían del 3 al 8% en peso para modelar las variaciones de enriquecimiento axial y geometría en los conjuntos de combustible para los diseños de núcleo. Cada núcleo comparte un conjunto común de aproximaciones en el diseño y análisis para permitir comparaciones consistentes entre el combustible LEU y el LEU+. El objetivo es resaltar los cambios anticipados en el comportamiento del núcleo con respecto al núcleo de referencia LEU. Los resultados de este estudio muestran que las diferencias en las características de física del núcleo de los reactores LEU y LEU+ son menos significativas que las diferencias en las características de física de la rejilla reportadas en los estudios de la Fase 1.
Descripción
Este documento presenta los aspectos destacados de los estudios de física del núcleo de reactores de agua en ebullición (BWR) realizados en el Laboratorio Nacional Oak Ridge como parte de una serie de estudios llevados a cabo para comparar el uranio levemente enriquecido (LEU) con el combustible LEU+. Los estudios analizaron el contenido isotópico del combustible, los parámetros de la rejilla (Fase 1) y la física del núcleo (Fase 2) para identificar los desafíos en la operación, almacenamiento y transporte de los BWR y los reactores de agua a presión (PWR). Debido a la falta de diseños de rejilla y núcleo disponibles públicamente para los modernos conjuntos de combustible BWR y núcleos de reactores, se generaron varios diseños de rejilla optimizados y se investigaron diferentes estrategias de carga del núcleo. Se utilizaron doce diseños de rejilla optimizados con enriquecimientos de U que varían del 1.6% al 9% y cargas de gadolinio que varían del 3 al 8% en peso para modelar las variaciones de enriquecimiento axial y geometría en los conjuntos de combustible para los diseños de núcleo. Cada núcleo comparte un conjunto común de aproximaciones en el diseño y análisis para permitir comparaciones consistentes entre el combustible LEU y el LEU+. El objetivo es resaltar los cambios anticipados en el comportamiento del núcleo con respecto al núcleo de referencia LEU. Los resultados de este estudio muestran que las diferencias en las características de física del núcleo de los reactores LEU y LEU+ son menos significativas que las diferencias en las características de física de la rejilla reportadas en los estudios de la Fase 1.