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Potentials of optimising sodium-cooled reactors for the purpose of actinide burning Technical report / Moeglichkeiten der Optimierung natriumgekuehlter Reaktoren zur Aktinidenvernichtung Technischer Bericht

Authors
  • Loehr, W.
  • Internationale Atomreaktorbau GmbH (INTE...
Publication Date
Jan 01, 1991
Source
OpenGrey Repository
Keywords
Language
German
License
Unknown

Abstract

The approach to optimising fast reactor cores for the purpose of burning minor actinides starts with the question of whether varying the core geometry, the core size, or the fuel type (metal, nitride) will achieve significantly harder neutron spectra, because spectrum hardening would allow to enhance the ratio of fission processes to capture processes, the latter generating further actinides. The European Fast Reactor, EFR, is taken as the reference system. It is shown that the flat core geometry with metallic fuel represents an optimum, and that smaller systems with low output (approx. 100 MW_t_h) are particularly favourable. However, the experiments also show that all spectra examined, except for that of the KNK-2 test zone, are so close to one another that it is not possible to achieve major improvements over the reference system, unless extremely small units are used. Since the larger commercial fast reactor cores generate sufficiently hard spectra, these should be used for further experiments, also because their cores would accommodate larger quantities of minor actinides in a homogeneous distribution. Given a minor actinide content of 10%, the EFR core for example can accommodate the thirty-fold of actinides as compared to the KNK-2 test zone with a minor actinide content of 100%. (orig./HP) / Die Optimierung Schneller Reaktorkerne hinsichtlich der Verbrennung der seltenen Aktiniden (MA = minor actinides) geht von der Frage aus, ob durch Veraenderung der Coreform, der Coregroesse oder der Brennstoffart (Metall, Nitrid) die Neutronenspektren wesentlich haerter gemacht werden koennen, da mit der Spektrumshaertung das Verhaeltnis der Spaltungen zu den zu weiteren Aktiniden fuehrenden Einfaengen erhoeht werden kann. Referenzpunkt des Vergleichs ist der European Fast Reactor (EFR). Es zeigt sich, dass die flache Coreform mit metallischem Brennstoff ein Optimum darstellt und dass kleine Anlagen niedriger Leistungsgroesse (ca. 100 MW_t_h) besonders guenstig sind. Es zeigt sich aber auch, dass alle untersuchten Spektren bis auf das der KNK-II-Testzone nahe beieinanderliegen, so dass wesentliche Verbesserungen gegenueber dem Referenzpunkt nicht erreicht werden koennen, es sei denn, man verwendet extrem kleine Einheiten. Da jedoch die grossen kommerziellen Schnellen Reaktoren schon ausreichend harte Spektren haben, sollte man diese bevorzugen, da sich in ihnen grosse Mengen MA homogen verteilt unterbringen lassen. Bei einem MA-Anteil von 10% laesst sich z.B. im EFR etwa die 30fache Masse Aktiniden unterbringen im Vergleich zur KNK-II-Testzone mit einem MA-Anteil von 100%. (orig./HP) / Available from TIB Hannover: F94B0471+a / FIZ - Fachinformationszzentrum Karlsruhe / TIB - Technische Informationsbibliothek / SIGLE / Bundesministerium fuer Forschung und Technologie (BMFT), Bonn (Germany) / DE / Germany

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