Investigation of geometry and fuel composition in two-zone subcritical research reactor for nuclear waste transmutation

Abstract

The investigations directed to optimization of fuel compositions for two-zone subcritical reactor is considered in present paper. The study of two-zone subcritical reactor with heterogeneous fuel regard to geometrical, material and economical characteristics was carried out within the scope of this paper. The calculations of transmutation characteristics for main isotopes regard to radioactive waste from conventional nuclear reactors was carried out. There is a possibility for selection of material and geometrical characteristics of two-zone subcritical system in such a way as to satisfy the objectives for development of subcritical reactor in relation to the magnitude of the neutron flux, the transmutation parameters and the cost of system.Представлені результати досліджень, спрямованих на оптимізацію паливного складу двозонного підкритичного ядерного реактора. В рамках даної роботи були виконані дослідження двозонного підкритичного реактора з гетерогенним складом палива відносно геометричних, матеріальних і економічних параметрів розглянутої системи. Також було виконано розрахунок трансмутаційних характеристик системи для основних ізотопів, які відносяться до проблемних елементів радіоактивних відходів діючих ядерних реакторів. Було показано, що можна підібрати матеріальні і геометричні характеристики двозонної підкритичній системи таким чином, щоб це задовольняло цілям створення підкритичного реактора щодо величини потоку нейтронів, трансмутаційних параметрів і вартості системи.Представлены результаты исследований, направленных на оптимизацию топливного состава двухзонного подкритического ядерного реактора. В рамках данной работы были выполнены исследования двухзонного подкритического реактора с гетерогенным составом топлива в отношении геометрических, материальных и экономических параметров рассмотренной системы. Также был выполнен расчет трансмутационных характеристик системы для основных изотопов, которые относятся к проблемным элементам радиоактивных отходов действующих ядерных реакторов. Было показано, что можно подобрать материальные и геометрические характеристики двухзонной подкритической системы таким образом, чтобы это удовлетворяло целям создания подкритического реактора в отношении величины потока нейтронов, трансмутационных параметров и стоимости системы.