Candu tüketilmiş yakıtının gençleştirilmesi için yarı katalize füzyon sürücülü hibrid reaktörün potansiyeli /
Yazar: ERTUĞRUL BALTACIOĞLU
Erciyes Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 1989
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
Varı katalize edilmiş hızlı blanket potansiyeli, CANDU tüketilmiş yakıt elemanlarının gençleştirilmesi (regeneration) için incelendi. Hızlı bölünmeye (fast fissioning) dayalı hibrid blanket mükemmel nötronik performansa sahip olup, aşağıda belirtilen dört farklı uygulamada fisil (bölünebilir) izotopların değişik zenginleştirme yüzdeleri (EGFI) için araştırma yapıldı. - Konvansiyonel bir ticari CANDU reaktöründe yakıt çevrimi (EGFI = %0.71-0.9). - Geliştirilmiş bir CANDU reaktöründe yüksek yanma oranı (Burn-up rate) ile yakıt çevrimi (EGFI = %1). - Toryum yakıtlı geliştirilmiş bir üretken reaktöründe (Breeder) yakıt çevrimi (EGFI > %1,5). Konvansiyonel LWR'de yakıt çevrimi (EGFI > %3) 2.64 MW/m2 yete kabül eden 1014-2.45 MeV ve 1014-14.1 MeVn/cm2.sn lik bir ilk cidar (D, T) fazyon nötron akı yüküne maruz blanket için 36 aya kadarlık bir gençleştirme peryodu %75 lik bir tesis faktörüyle incelenmiştir. Gençleştirme peryodları sırasıyla 5-7 aylık, 6-9 aylık, 12-15 aylık ve 30 ayın üzerindeki peryotlarla yukarıda belirtilen reaktör tipleri için ayrı ayrı değerlendirildi. M blanket enerji çogalım katsayısı, 36 ayda yaklaşık %50'lik bir artış göstermiştir. Elektrik üretimi bu peryot esnasında oldukça sa-bit kalmıştır. Sonuç olarak bu güç üretim tesisi nükleer çekirdek dışı kısmı için mükemmel bir kullanıma sahiptir. Aynı zamanda maksimum ortalama fisyon güç yoğunluğunun ortalama değerine oranı V yaklaşık %14.9 mertebesinde azalmaktadır. Bölünebilir (fisil) yakıt tesis içinde kullanmak üzere önemli bir miktarda bir elektrik üretebilir. Yanma 36 ayda yaklaşık 230000 MW gün/ton a ulaşır. Herhangi kritik reaktör tarafından bu değere ulaşmak mümkün değildir.

Abstract:
The potential of a semi-catalyzed fusion driven fast hybrid blankets is investigated for the regeneration of CANDU spent fuel. The fast fissioning hybrid blanket has excellent neutronic performance and is investigated to achieve different enrichment grades of fissile isotopes (EGFI) for four different applications* Recycling in a conventional commercial CANDU reactor, (EGFI=0,71% TO 0,9) -Recycling in an advanced CANDU reactor concept with high burn-up rate (EGFI =. 1%) -Recycling in an advanced breeder with throium fuel (EGFI> 1.5%) -Recycling in a conventional LWR (EGFI > 3%). During the study a regeneration period of up to 36 months is used by a plant factor of 75% under a first-wall (D,T) fusion neutron current load of 1014-2.45 MeV and 10^ - 14.1 MeV n/cm2.sec, corresponding to 2.64 MW/m2. The regeneration periods are evaluated for the above mentioned reactor types, as 5-7 months, 6-9 months, 12-15 months and > 30 months, respectively. The blanket energy multiplication M increases by about 50% in 36 months, i.e., the electricity production remains fairly constant vi during this period. Consequently, this power plant has an excellent exploitation of the non-nuclear island. In the same time, the peak- to-average fission power density ration decreases by about 14.9% P The fissile fuel produces substantial electricity in situ. The burn-up reaches about 230.000 MW day /ton in 36 months, a value never attained by and critical reactor.