Реєстраційний номер
0223U005386,
(0122U001511)
, Науково-дослідна робота
Назва роботи
Розробка методів регулювання потужності перспективного швидкого реактора з хвилею ядерного горіння та моделювання матеріалів для ядерної енергетики наступного покоління
Назва етапу роботи
Дослідження впливу вигоряння продуктів ядерного поділу на потужність реактора з хвилею ядерного горіння. Розрахунок швидкості зародження кристалічної фази в склі, що використовується для вітрифікації радіоактивних відходів.
Керівник роботи
Бакай Олександр Степанович, Доктор фізико-математичних наук
Шульга Микола Федорович, Доктор фізико-математичних наук
Дата реєстрації
22-12-2023
Організація виконавець
Національний науковий центр "Харківський фізико-технічний інститут" Національної академії наук України
Опис роботи
Основною метою проекту є розробка методики безпечного стійкого регулювання потужності перспективного швидкого реактора-бридера зі змішаним торій-урановим паливом, що працює у самопідтримному режимі хвилі ядерного горіння, за допомогою зміни ефективності радіального відбивача нейтронів, тобто його компонентного складу.
Також буде досліджено поведінка перспективних матеріалів активної зони реакторів, а саме, процеси кластеризації первинних радіаційних дефектів та вплив асиметрії утворення вільно мігруючих точкових дефектів на фазову стабільність в композиційно складних сплавах під опроміненням, довгострокова термічна стабільність скла, що використовується для вітрифікації радіоактивних відходів.
Опис етапу
1. За допомогою комп’ютерної програми, що була розроблена на даному етапі проекту і дозволяє розраховувати рівняння трансмутації нуклідів під впливом змінного нейтронного потоку, було проведено дослідження залежності від нейтронного флюенсу усередненого мікроскопічного перерізу (УМП) захоплення нейтронів продуктами поділу ядерного палива у швидкому реакторі з хвилею ядерного горіння (ХЯГ). Була виявлена лінійна залежність досліджуваного перерізу від нейтронного флюенсу і визначені її параметри. Дослідження явища ХЯГ у даній роботі проводилося за допомогою оригінального комп’ютерного коду FANTENS-2D, який було модифіковано для врахування зміни УМП продуктів поділу з рівнем вигоряння палива. Були проведені розрахунки руху ХЯГ при одній заданій потужності (яка встановлюється шляхом зміни концентрації поглинача нейтронів Ta-181 у радіальному відбивачі) з урахування залежності УМП від рівня вигоряння палива та без неї. Показано, що врахування зміни УМП продуктів поділу у реакторі з ХЯГ призводить до необхідності збільшення кількості поглинача нейтронів, який необхідно додати у радіальний відбивач нейтронів для пониження потужності і забезпечення заданого її рівня.
2. Спираючись на експериментальні дослідження для модельного скла 5BaO∙8SiO2 (B5S8) розрахована швидкість зародження і росту кристалів в залежності від ступеня структурної релаксації та температури. Показано, що релаксацію скла та її зміну з температурою необхідно враховувати при визначенні можливості і швидкості кристалізації скла для ВАВ. Показано, що стекла з високою швидкістю кристалізації, як стехіометричний силікат барію B5S8, можуть не досягти остаточного стаціонарного стану зародження кристалів при температурах нижче температури склування, а повністю кристалізуватися раніше. Показано також, що урахування релаксації за допомогою одного параметра дозволяє в рамках класичної теорії нуклеації отримати одночасно об'ємну частку кристалізації, швидкість росту кристалічної фази і середній розмір кристалів.
Опис продукції
Автори роботи
Абизов Олександр Сергійович
Бакай Олександр Степанович
Борисенко Олександр Олексійович
Давидов Леонід Миколайович
Лазарєв Микола Павлович
Маловиця Максим Сергійович
Пилипенко Володимир Владиславович
Туркін Анатолій Аркадійович
Фомін Сергій Петрович
Шульга Микола Федорович
Додано/оновлено в НРАТ
2023-12-22
