Zvyšování účinnosti jaderného paliva použitím vyhořívajících absorbátorů

Ing. Martin LOVECKÝ

Doctoral thesis

Anotácia:

Práce popisuje vývoj, validaci a použití výpočetního kódu UWB1, určeného pro rychlý výpočet vyhořívání jaderného paliva v oblasti výzkumu vyhořívajících absorbátorů. Míra účinnosti vyhořívajících absorbátorů ve formě prvků přírodního složení, nuklidů a jejich kombinace v palivu nebo jeho pokrytí je srovnána podle materiálové metriky oceňující vlastnosti vyhořívajících absorbátorů, především schopnost kompenzovat počáteční přebytek reaktivity, minimalizovat zbytkovou otravu a ovlivňovat reaktivitu paliva i pro vyšší vyhoření paliva. Závěrečná diskuze se zaměřuje na materiály vhodné pro vyhořívající absorbátory, z nichž lze kromě doposud studovaných materiálů B a vzácných zemin jmenovat především Li, Pa, Ir, In a Re. V případě Li je doporučeno jeho obohacování izotopem Li-6. Výsledky výzkumu jsou použitelné pro další technicko-ekonomické analýzy výběru příměsí materiálů jaderného paliva pro zvýšení jeho využití a bezpečnosti.

Abstract:

The thesis describes the development, validation and use of UWB1 code intended for fast calculation of nuclear fuel depletion in burnable absorber research. The degree of effectiveness of burnable absorbers in the form of natural abundance elements, nuclides and their combinations are compared on metric evaluating characteristic properties of burnable absorbers, namely the initial reactivity compensation, residual poisoning minimization and the influence of the fuel reactivity for higher fuel burnups. Final discussion focus on materials suitable for burnable absorbers and beside previously studied B and rare earth metals, Li, Pa, Ir, In and Re are recommended, as well as perspective of Li-6 enrichment. The research results are intended for the application in other technical-economical analyses of the selection of added materials in the nuclear fuel for increasing the fuel efficiency and safety.

Kľúčové slová

jaderné palivo, vyhořívající absorbátor, přebytek reaktivity, vyhořívání, UWB1

Jazyk práce: Czech

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 2. 9. 2016

Zverejniť od: 31. 12. 2999

Obhajoba závěrečné práce

• Vedúci: Prof. Ing. Zdeněk Vostracký, DrSc., dr. h. c.

University of West Bohemia

Faculty of Electrical Engineering

Doctoral programme / odbor:
Electrical Engineering and Informatics / Electrical Power Engineering