mox燃料((论文)压水堆装载30%MOX燃料的燃料管理及经济性分析)

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核动力工程NuclearPowerEngineeringVol.31.S2Dec.2010第31卷增刊22010年12月文章编号：0258-0926(2010)S2-0111-05压水堆装载30%MOX燃料的燃料管理及经济性分析贾士壮1，曹良志1mox燃料，吴宏春1，郑友琦1，傅先刚2，杨珏2（1.西安交通大学核科学与技术学院，西安，710049；2.中科华核电技术研究院有限公司，深圳，518026）摘要：初步分析我国现役大亚湾核电站M310堆芯的应用混合氧化物燃料（MOX）组件的可行性及经济性，给出M310堆芯由全堆装载UO2组件向使用30%MOX组件过渡的堆芯燃料管理方案。对使用MOX组件的堆芯的重要参数进行了分析，证明在现役大亚湾核电站M310堆芯应用MOX燃料是可行的。建立经济性分析模型，对所设计堆芯的燃料成本进行了具体分析。结果显示，MOX燃料的引入虽然大大提高了反应堆燃料成本，但仍存在较大的降低空间。关键词：MOX燃料；燃料管理；经济性分析中图分类号：TL323文献标识码：A1引目前大亚湾核电站使用的是UO2燃料组件；新装燃料组件无毒棒235U的富集度为4.45%，含钆棒中的富集度为2.5%，Gd2O3的质量百分比为8%。

平衡循环的组件主要有2种：含8根钆棒的燃料组件和含16根钆棒的燃料组件。堆芯装载采用低泄露的“IN-OUT”模式。混合氧化物燃料（MOX）是由从压水堆（PWR）中燃烧后卸下来的乏燃料经过再加工后制成的，其中含有一定量的易裂变核素钚Pu，大大提高了燃料利用率。近年来，美国、日本及一些欧洲国家纷纷制定了使用MOX燃料的计划，我国也确定了核燃料闭式循环的政策。30多年的运行经验表明mox燃料，采用MOX燃料的反应堆的安全性和运行性可以达到与UO2燃料相当的水平，使用技术已经发展成熟。MOX燃料的使用不仅可以解决现有核废料污染与公众安全问题，还可以减少对天然铀的需求，对核能的可持续发展有着重要的意义。在大亚湾核电站现役M310堆芯基础上装载30%MOX组件，本文给出了其堆芯设计和物理计算结果以及以此设计为基础的经济性分析。言22.1部分装载MOX的堆芯燃料管理方案MOX燃料组件描述MOX燃料的中子能谱较硬，组件内部的中子慢化不如外围充分，因此组件外围功率更大，造成组件内部的功率分布不均匀，并且在MOX燃料与UO2燃料交界面处有较大的功率梯度。

MOX组件通过分区使用不同富集度的Pu来降低这样的功率峰。另外，MOX与UO2燃料组件在几何构造上可以完全相同，这样使用UO2燃料组件的堆芯不需要进行任何硬件改造就可以向MOX燃料组件堆芯过渡。设计的MOX燃料组件见图1。其中，Pu同图1MOX燃料组件分区图LayoutofMOXAssembliesFig.1收稿日期：2010-09-18；修回日期：2010-10-12基...

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