基于AP1000型反应堆嬗变237Np制备238Pu研究

摘要

核电站卸载的乏燃料中含有大量放射性核素,这些放射性核素主要包括长寿命裂变产物和次锕系核素,为了消除这些核素的放射性,国际上认为分离-嬗变技术是最有效的方法.次锕系核素中,镎(Np)的含量最高且半衰期长,同时镎是制备238Pu的主要原料.因此,本文以AP1000型反应堆(以下简称AP1000)作为嬗变堆,研究了堆芯中布置镎的方案,并利用MCNP程序搭建模型进行计算,设计出在首循环堆芯中添加嬗变材料的方案.然后利用燃耗软件SCALE计算了堆芯中添加NpO2后,经过500天辐照后,堆芯中238Pu生成量为3540克,约为无237Np添加时生成238 Pu的253倍.因此,该研究一定程度上可以为我国压水堆嬗变除237Np,同时生产238 Pu的技术发展提供研究思路.