The transmutation modeling for plutonium and minor actinides in the two-zone subcritical reactor

Abstract

The investigations directed to plutonium and minor actinides transmutations for two-zone subcritical reactor is considered in present paper. The distributions of thermal and fast neutrons in the subcritical system were obtained. The distributions of fission and capture reaction rates for ²³⁷Np and ²⁴³Am were analyzed from viewpoint of minor actinides transmutation. The transmutation simulations for different distributions of pin targets were carried out within the scope of this paper. The obtained modeling results for different nuclear waste isotopes were analyzed and discussed.

Представлено дослідження трансмутації плутонію та мінорних актинідів у двозонному підкритичному реакторі, що керується потужним нейтронним генератором. У рамках даної роботи були отримані розподіли потоків теплових та швидких нейтронів у представленій двозонній підкритичній системі. Також були отримані розподіли швидкостей реакцій поділу та радіаційного захоплення для ізотопів ²³⁷Np та ²⁴³Am. Моделювання трансмутації плутонію та мінорних актинідів було виконано за допомогою Монте-Карло коду Serpent. Представлене моделювання виконувалося для двох різних конфігурацій внутрішньої (швидкої) зони підкритичного реактора. Отримані результати були проаналізовані з точки зору можливостей ефективної трансмутації плутонію та мінорних актинідів у двозонних підкритичних системах.

Представлены исследования трансмутации плутония и минорных актинидов в двузонном подкритическом реакторе, управляемом мощным нейтронным генератором. В рамках данной работы были получены распределения потоков тепловых и быстрых нейтронов в представленной двузонной подкритической системе. Также были получены распределения скоростей реакций деления и радиационного захвата для изотопов ²³⁷Np и ²⁴³Am. Моделирование трансмутации плутония и минорных актинидов было выполнено с помощью МонтеКарло кода Serpent. Представленное моделирование выполнялось для двух разных конфигураций внутренней (быстрой) зоны подкритического реактора. Полученные результаты были проанализированы с точки зрения возможностей эффективной трансмутации плутония и минорных актинидов в двузонных подкритических системах.