Оптимизация конструкции активной зоны реакторов малой мощности для достижения сверхдлинных кампаний ядерного топлива при реализации торий-уранового ядерного топливного цикла

КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ

Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Номер проекта 22-29-00385

НазваниеОптимизация конструкции активной зоны реакторов малой мощности для достижения сверхдлинных кампаний ядерного топлива при реализации торий-уранового ядерного топливного цикла

Руководитель Нестеров Владимир Николаевич, Кандидат технических наук

Организация финансирования, регион федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" , Томская обл

Конкурс №64 - Конкурс 2021 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований малыми отдельными научными группами»

Область знания, основной код классификатора 09 - Инженерные науки; 09-506 - Ядерные и термоядерные технологии

Ключевые слова ядерный топливный цикл, торий, длительность кампании ядерного топлива, глубина выгорания, температура эксплуатации материалов, кризис теплообмена

Код ГРНТИ58.33.05

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ

Аннотация
Проект предусматривает проведение поисковых расчётных исследований малых модульных реакторов (КЛТ-40С и РИТМ-200), работающих в ториевом топливном цикле. Огромные природные запасы тория, отсутствие сильно поглощающих нейтроны изотопов плутония, образующихся в ходе использования топлива, а также возможность наработки делящегося изотопа U233делают торий-урановый ядерный топливный цикл одним из наиболее перспективных для малых модульных реакторов. Актуальность проекта состоит в том, что торий-урановый ядерный топливный цикл может обеспечить более длительную топливную кампанию и снизить частоту загрузки свежего топлива, что является крайне важным при использовании таких ядерных установок для освоения отдаленных регионов Российской Федерации. В предыдущих научных работах авторов предложена смена топливной композиции реактора КЛТ-40С на торий-урановую, а также увеличение внешнего диаметра тепловыделяющего элемента (ТВЭЛ) до 7,2 мм. Данное решение обеспечило увеличение длительности кампании ядерного топлива на 75% по сравнению с проектной топливной композицией со стандартным диаметром ТВЭЛ. Задачи настоящего проекта – проведение теоретических и расчётных исследований для построения нейтронно-физической и теплогидравлической математических моделей малых модульных реакторов, работающих в торий-урановом ядерном топливном цикле.

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Публикации

1. Белявский С.В., Аникин Н.А., Алхассан С., Кудеев С.П., Нестеров В.Н. Effect of fuel nuclide composition on the fuel lifetime of the RITM-200 reactor unit Annals of Nuclear Energy, Annals of Nuclear Energy, Volume 173, August 2022, 109105. (год публикации - 2022)
10.1016/j.anucene.2022.109105

2. Белявский С.В., Алхассан С., Даниленко В.О., Карван Р.А., Нестеров В.Н. Effect of changing the outer fuel element diameter on thermophysical parameters of KLT-40S reactor unit Annals of Nuclear Energy, Annals of Nuclear Energy, Volume 190, September 2023, 109877 (год публикации - 2023)
10.1016/j.anucene.2023.109877

3. Белявский С.В., Балачков М.М., Даниленко В.О., Нестеров В.Н. Fuel lifetime extension for the KLT-40S small modular reactor by means of thorium-uranium fuel cycle Annals of Nuclear Energy, Annals of Nuclear Energy, Volume 192, November 2023, 109982 (год публикации - 2023)
10.1016/j.anucene.2023.109982

Публикации