Трансмутация РАО: определение потребности в обеспечении ядерными данными расчетов перспективных ЯЭУ

• Автор: Пильнов, Геннадий Борисович
• Шифр специальности: 05.14.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Обнинск
• Количество страниц: 139 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ.

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1 АНАЛИЗ И ОЦЕНКА ВЫПОЛНЕННЫХ ПРОЕКТОВ МНТЦ.

1.1 Анализ проектов, посвященных нейтронным микроскопическим данным.

1.2 Анализ проектов, посвященных взаимодействию заряженных частиц с материалами.

1.3 Анализ проектов, посвященных интегральным экспериментам.

1.4 Оценка современных потребностей в ядерных данных по проблеме трансмутации актинидов и продуктов деления
1.4.1 Анализ потребностей в ядерных данных, необходимых для разработки физических и математических моделей программ, проектирования и создания трансмутационных установок и их экспериментальных моделей.

1.4.2 Требуемые точности ядерных данных

1.4.3 Современное состояние и перспективы оценки ядерных данных и развития моделей ядерных реакций на тяжелых ядрах
Заключение к главе 1
ГЛАВА 2 БИБЛИОТЕКИ НЕЙТРОННЫХ АКТИВАЦИОННЫХ И ТРАНСПОРТНЫХ ФАЙЛОВ ЯДЕРНЫХ ДАННЫХ.
2.1 Нейтронная библиотека активационных файлов 1 в энергетическом диапазоне от 0 МэВ до 1 ГэВ.
2.1.1 Библиотека активационных файлов ЕАГ
2.1.2 Выбор моделей для проведения расчетов
2.1.3 Формат представления данных
2.2 Нейтронная библиотека транспортных файлов в энергетическом диапазоне до 0 МэВ
2.2.1 Библиотека
2.2.2 Методы расчета сечений нейтронных данных.
2.2.3 Формат представления данных
Заключение к главе 2
ГЛАВА 3 ОЦЕНКА РАДИАЦИОННЫХ И НЕЙТРОНОФИЗИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ
КАСКАДНОГО ПОДКРИТИЧЕСКОГО ЖИДКОСОЛЕВОГО РЕАКТОРА.
3.1 Тестовая гомогенная модель КПЖСР.
3.1.1 Расчет эффективного коэффициента размножения нейтронов
3.1.2 Оценка активности и токсичности наиболее опасных нуклидов, входящих в
топливные композиции КПЖСР
3.2 Подкритическая гомогенная модель КПЖСР
Заключение к главе 3
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


Кроме того, в указанном энергетическом диапазоне возникают новые проблемы, связанные с накоплением продуктов активации и глубокого расщепления, которые не рассматриваются в традиционных реакторных технологиях и ядерных данных для которых нет, либо они нуждаются в пересмотре. Проводимые в настоящее время исследования в области трансмутации отходов ядерного топливного цикла в электроядерных установках, под действием частиц высоких энергий, также требуют знания транспортных и активационных ядерных данных для различных реакций и накопления широкого спектра изотопов для большого числа стабильных и нестабильных ядер. Ядерные реакции и превращения нашли широкое применение в различных областях науки и техники. В основу проектных или научных расчетов и прогнозирования процесса функционирования ядерных установок различного назначения заложены ядерные данные (константы), характеризующие свойства ядерных реакций. В настоящее время во многих странах развиваются и создаются новые универсальные компьютерные программы, использующие наборы ядерных данных для численного моделирования различных ядерных процессов. Таким образом, от полноты набора и качества используемых ядерных данных зависит надежность обоснования радиационной и ядерной безопасности, экологической приемлемости и экономичности проектируемых ядерных установок. Обеспечение полным набором достоверных ядерных данных является одной из актуальных научно-технических задач. Основной целью работ по получению ядерных данных является накопление экспериментальных данных и создании на их основе универсальных библиотек оцененных констант, которые могут служить в качестве исходных для удовлетворения специфических потребностей в различных областях применения ядерных технологий. Таким образом, экспериментальные и теоретические результаты удачно дополняют друг друга: теория позволяет выработать форму непрерывных кривых, эксперимент существенно повышает точность абсолютных значений данных и является поставщиком целого ряда параметров, закладываемых в теоретические модели, например, плотности уровней, параметры оптической модели и др. Широкие потребности оцененных ядерных констант накладывают соответствующие условия на них. Они должны охватывать широкий энергетический диапазон, должны обладать комплексностью, чтобы позволять проводить расчеты различных характеристик, данные должны быть с требуемой погрешностью (точностью! Большие неопределенности, в свою очередь, ведут к большим и дорогостоящим запасам в проектах. Текущие потребности в ядерных данных стремительно развивающихся во второй половине XX века ядерной энергетики и оружейных программ обусловили разделение задач, связанных с оценкой данных на два класса: оценка ядерных данных в энергетическом диапазоне взаимодействующих частиц до МэВ и свыше МэВ. Для широкого применения в различных областях атомной науки и техники (ядерная медицина, геофизика и др. Еп< 0,2 эВ), промежуточных (0,2 эВ <Еп< 0,1 МэВ) или быстрых (0,1 <Еп< МэВ) нейтронах (ВВЭР, РБМК, БН, PWR, LWR, CANDU и др. МэВ. Но с началом применения в исследованиях и работе ускорительной техники, а также решения задач связанных с трансмутацией, появились задачи по оценке ядерных данных в энергетическом диапазоне выше МэВ. Так, в рамках оружейной программы США по созданию водородной бомбы для создания установки по накоплению трития с использованием ускорительной техники, американскими учеными впервые были подготовлены ядерные константы в диапазоне до 0 МэВ, которые затем, в конце -х годов, были включены в международную библиотеку LA-0. В г. IFMIF (International Fusion Materials Irradiation Facility) российской научной группой, в которую входили специалисты ИАТЭ, в коллаборации с европейскими, американскими и японскими специалистами впервые подготовила ядерные данные для изучения радиационного повреждения материалов для ряда нуклидов в диапазоне до МэВ. Несмотря на значительные усилия, предпринимаемые в России и за рубежом, проблема обеспечения практических задач, в т. РАО, в энергетическом диапазоне выше МэВ надежными оцененными данными еще не решена полностью. Сегодня, при создании новых типов реакторов, на этапе проведения расчетов разработчики оценивают приемлемую точность по ядерным данным.