Una posibilidad para la producción a gran escala de Pu en el reactor de agua ligera VVER-1000
Autores: Shmelev, Anatoly N.; Geraskin, Nikolay I.; Apse, Vladimir A.; Glebov, Vasily B.; Kulikov, Gennady G.; Kulikov, Evgeny G.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Una posibilidad para la producción a gran escala de Pu en el reactor de agua ligera VVER-1000
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Nuclear
Palabras clave
Producción a gran escala
Isótopo de plutonio
Reactor VVER-1000
Dispositivo de irradiación
Moderadores de neutrones
Regiones remotas
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 21
Citaciones: Sin citaciones
Este documento considera la posibilidad de producción a gran escala del isótopo de plutonio Pu en el reactor nuclear de agua ligera VVER-1000. Pu es una fuente única de suministro de energía autónoma a largo plazo en varios dispositivos para regiones remotas de la Tierra y en el espacio exterior. Se propone el diseño del dispositivo de irradiación con NpO como material de partida, que se coloca en la zona central del núcleo del reactor VVER-1000 y permite alcanzar un 8% de la producción específica de Pu (Pu/Np) al optimizar el paso de la rejilla de varillas de NpO. Los cálculos mostraron que la escala de producción de Pu en el dispositivo de irradiación era notablemente mayor (de 2 a 7 veces más) que valores similares en reactores de investigación. Al mismo tiempo, el uso de moderadores de neutrones pesados con baja absorción de neutrones (plomo natural o isótopo de plomo Pb) alrededor del ensamblaje de combustible de NpO (FA) permitió obtener Pu de alta pureza con un contenido de Pu por debajo de 2 ppm. El documento también muestra que si el dispositivo de irradiación se coloca en la zona central del núcleo del reactor VVER-1000, entonces la dosis de daño por desplazamiento en el recipiente del reactor permanece lo suficientemente baja como para conservar sus propiedades de resistencia durante todo el período de operación del reactor (60 años).
Descripción
Este documento considera la posibilidad de producción a gran escala del isótopo de plutonio Pu en el reactor nuclear de agua ligera VVER-1000. Pu es una fuente única de suministro de energía autónoma a largo plazo en varios dispositivos para regiones remotas de la Tierra y en el espacio exterior. Se propone el diseño del dispositivo de irradiación con NpO como material de partida, que se coloca en la zona central del núcleo del reactor VVER-1000 y permite alcanzar un 8% de la producción específica de Pu (Pu/Np) al optimizar el paso de la rejilla de varillas de NpO. Los cálculos mostraron que la escala de producción de Pu en el dispositivo de irradiación era notablemente mayor (de 2 a 7 veces más) que valores similares en reactores de investigación. Al mismo tiempo, el uso de moderadores de neutrones pesados con baja absorción de neutrones (plomo natural o isótopo de plomo Pb) alrededor del ensamblaje de combustible de NpO (FA) permitió obtener Pu de alta pureza con un contenido de Pu por debajo de 2 ppm. El documento también muestra que si el dispositivo de irradiación se coloca en la zona central del núcleo del reactor VVER-1000, entonces la dosis de daño por desplazamiento en el recipiente del reactor permanece lo suficientemente baja como para conservar sus propiedades de resistencia durante todo el período de operación del reactor (60 años).