Высокотемпературные различия плотностей теплового источника MOX-топлива и диоксидного топлива и обусловленные этим особенности аварии на третьем блоке АЭС «Фукусима-1»

Abstract

До аварии на АЭС «Фукусима-1» перспектива расширения топливной базы АЭС ориентировалась на использование MOX-топлива. Авария же выявила недостаточное знание температурных свойств топливных нуклидов в более широком интервале температур (более 1000 К), чем интервалы рабочих температур действующих реакторов. Обнаружено принципиальное различие температурных зависимостей сечений реакции деления, усреднѐнных по тепловому спектру нейтронов, для U235 и Pu239 . Получены расчѐтные температурные зависимости плотностей тепловых источников MOX- и UO2- топлива тепловых реакторов.

До аварії на АЕС «Фукусіма-1» перспектива розширення паливної бази АЕС орієнтувалась на використанням MOX-палива. Аварія ж виявила недостатнє знання температурних властивостей паливних нуклідів у більш широкому інтервалі температур (понад 1000 К), ніж інтервали робочих температур діючих реакторів. Виявлено принципову відмінність температурних залежностей усереднених по тепловому спектру нейтронів перерізів реакції поділу U235 і Pu239. Отримано розрахункові температурні залежності густини теплових джерел MOX- та UO2-палива теплових реакторів.

Before the Fukushima-1 accident, the expansion of nuclear fuel base was oriented on the use of MOX fuel. The Fukushima-1 accident NPP revealed that the knowledge of temperature properties of fuel nuclides was insufficient in a wider range of temperatures (higher than 1000 K) that used in operating reactors. The fundamental difference of temperature dependences for nuclear fission cross-sections averaged over the thermal neutron spectrum for U235 and Pu239 has been detected. Temperature dependences for thermal source densities for MOX and UO2 fuel of thermal reactors have been derived.