The production of ~(238-242)Pu(n,γ)Pu fissionable fluids in a fusion-fission hybrid reactor

摘要

In diesem Beitrag wurde der Effekt des Plutoniumgehaltes von abgebranntem Kernbrennstoff auf ~(239-243)Pu in einem neu konzipierten Hybridreaktor untersucht. In diesem System waren die Flüssigkeiten zusammengesetzt aus geschmolzenem Salz und einem Schwermetallgemisch mit steigenden Molfraktionen 99- 95% Li_(20)Sn_(80)-1-5% SFG-Pu, 99-95% Li_(20)Sn_(80)-1-5% SFG-PuF_4, 99-95% Li_(20)Sn_(80)-1-5% SFG-PuO_2. Beryllium ist ein Neutronenmultiplikator mittels (n,2n) Kernreaktionen. Deshjalb wird eine Be-Zone von 3 cm Dicke verwendet, um so zur Erzeugung spaltbaren Materials zwischen der flüssigen ersten Wand und einer Brutzone aus 9Cr2WVTa ferritischem Stahl beizutragen. Die Erzeugung von ~(238-242)Pu(n,γ)~(239-243)Pu wurde in der flüssigen ersten Wand, sowie in den Brut- und Abschirmzonen berechnet. Für die dreidimensionalen Berechnungen wurde die aktuelle Version des Monte Carlo Codes MCNPX-2.7.0 und die Kerndatenbibliothek ENDF/B-Ⅶ.O verwendet.%In this study, the effect of spent fuel grade plutonium content on ~(239-253)Pu was investigated in a designed hybrid reactor system. In this system, the fluids were composed of a molten salt, heavy metal mixture with increased mole fractions 99-95% Li_(20)Sn_(80)-1-5% SFG-Pu, 99-95% Li_(20)Sn_(80)-1-5% SFG-PuF_4, 99-95% Li_(20)Sn_(80)-1-5% SFG-PuO_2. Beryllium (Be) is a neutron multiplier by (n,2n) reactions. Thence, a Be zone of 3 cm thickness was used in order to contribute to fissile fuel breeding between the liquid first wall and a 9Cr2WVTa ferritic steel blanket which is used as structural material. The production of~(238-254)Pu(n,γ)~(239-243)Pu was calculated in liquid first wall, blanket and shielding zones. Three-dimensional nucleo-nic calculations were performed by using the most recent version MCNPX-2.7.0 Monte Carlo code and nuclear data library ENDF/B-Ⅶ.0.