FISPACT-II 是 UKAEA 的库存代码,它模拟材料在辐射下的反应:• 预测嬗变(燃耗),并使用它来计算活化、关闭剂量等。• 用于废物分析(ITER、DEMO、MAST ..)、材料选择、实验设计、反应堆工程• 内部和外部客户,包括裂变、聚变、医疗、学术和环境机构• 六位开发人员,开发费用约为 200 万英镑• 咨询和软件• 马克·吉尔伯特和大卫·福斯特
表格清单 表 ES.1. 先进后处理对挥发性裂变产物的要求。 12 表 1.1. 贮存 5 年后,在 55 GWd/MTIHM* 燃耗下辐照的废核燃料中所含放射性挥发性气体的数量和活度 16 表 1.2. 根据美国法规,对不同类型的废燃料和燃耗的挥发性放射性核素所需的估计去污因子 16 表 2.1. 含氟乏燃料按挥发性分布 23 表 2.2. 用于设计废气处理系统挥发性元素的组成和相关特性 27 表 2.3. PAMELA 首次运行的低浓缩废物浓缩液获得的去污因子 29 表 2.4. VEK 熔炉的主要特点 29 表 2.5. VEK 中要玻璃化的挥发性化合物的目标浓度 30 表 2.6.批量处理去污因子 33 表 2.7. AVM 设施的去污因子 33 表 2.8. 玻璃粘合方钠石制造试验中调查的加热/加压条件 37 表 2.9. 在参考条件下进行的玻璃粘合方钠石制造试验后的元素分布 38 表 3.1. 不同等级硝酸中的卤素浓度 45 表 6.1. 先进燃料循环的挥发性裂变产物要求 71 图表清单 图 2.1. 碘-水体系中碘浓度 (M) 和氧化还原电位 (V/ENH) 的相图
文献中引用最多的“材料特性”综合资源是 MATPRO [Siefken et al., 2001]。MATPRO 是燃料和包壳材料特性相关性的汇编,在燃料性能和严重事故规范中有着广泛的使用历史。自 2001 年以来,尽管对高燃耗材料特性的理解取得了进展,包壳合金和燃料类型也发生了变化,但 MATPRO 仍未更新。这些更新作为 FRAPCON [Geelhood et al., 2015b] 和 FRAPTRAN [Geelhood et al., 2015a] 代码的一部分记录在材料特性手册 [Luscher et al., 2015] 中。这些代码是 FAST [Porter et al., 2020a] 的前身。
美国核学会 (ANS) 支持继续开发和最终部署先进反应堆设计,包括使用铀 235 (U-235) 浓缩度在 10% 以上但低于 20% 的铀燃料(通常称为高纯度低浓缩铀 (HALEU))。a 包括微反应堆、小型模块化反应堆和全尺寸先进反应堆在内的多种新兴反应堆设计都计划使用 HALEU,其中许多设计得到了美国能源部 (DOE) 先进反应堆示范计划的支持。这一事实凸显了 HALEU 对美国国内和国际核能未来愿景的重要性。 2,3 相对于轻水反应堆 (LWR) 使用的低浓缩铀(通常为 3% 至 5%),HALEU 能够显著提高反应堆性能,包括实现更高的功率密度、延长换料周期,以及通过提高燃料燃耗来提高燃料利用率。
每个 AP1000 工厂都有自己的乏燃料池和相关处理系统(燃料处理机和 150 吨(136.078 公吨)单故障防爆桶处理起重机)。容量为 889 个存储位置;其中五个位置可以处理有缺陷的燃料电池。这五个单元尺寸过大,可以处理能够存储未固结的燃料裸燃料棒的特殊碎片容器。考虑到 18 个月的燃料循环和 64 个组件的卸载,存储池可以运行 18 年以上。临界计算已经完成,为这两个离散区域乏燃料架系统(区域 I 架用于新燃料和新卸载的燃料,区域 II 用于存储反应性较低的燃料)提供了燃耗极限。超过 18 年的长期储存将通过场地许可申请来解决。乏燃料储存既依赖于场地,也依赖于公用事业。
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每个 AP1000 工厂都有自己的乏燃料池和相关处理系统(燃料处理机和 150 吨(136.078 公吨)单故障防爆桶处理起重机)。容量为 889 个存储位置;其中五个位置可以处理有缺陷的燃料电池。这五个单元尺寸过大,可以处理能够存储未固结的燃料裸燃料棒的特殊碎片容器。考虑到 18 个月的燃料循环和 64 个组件的卸载,存储池可以运行 18 年以上。临界计算已经完成,为这两个离散区域乏燃料架系统(区域 I 架用于新燃料和新卸载的燃料,区域 II 用于存储反应性较低的燃料)提供了燃耗极限。超过 18 年的长期储存将通过场地许可申请来解决。乏燃料储存既依赖于场地,也依赖于公用事业。
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