A safety enhanced sodium-cooled MOX fueled fast reactor core concept

燃尽 核工程 关闭 控制棒 毯子 增压室空间 混合氧化物燃料 沸水堆 衰变热 材料科学 化学 备份 放射化学 核物理学 工程类 机械工程 物理 复合材料
作者
Koji Fujimura,Sho Fuchita,Kazuhiro Fujimata,Satoshi Takeda,Toshikazu Takeda
出处
期刊:Journal of Nuclear Science and Technology [Taylor & Francis]
卷期号:60 (10): 1258-1269 被引量:1
标识
DOI:10.1080/00223131.2023.2188268
摘要

We have developed a 750MWe sodium-cooled MOX fueled fast reactor core with enhanced safety against typical ATWS. Design goals were set as follows: 1) negative void reactivity for the loss of flow (ULOF); and 2) burnup reactivity less than 1 $ for the transient over power (UTOP). To achieve the goals the following were considered: 1) adoption of the axially heterogeneous core with a sodium plenum and a gas expansion module to reduce void reactivity; and 2) addition of minor actinides (MAs) to the internal blanket to reduce burnup reactivity. Configurations of the core were optimized as follows. First, void reactivity was reduced by a parameter survey for the inner core height, B-10 content of the upper shield, and standby position of the backup control rods. Second, burnup reactivity was reduced by a parameter survey for the MA content in the internal blanket, etc. We designed the safety enhanced fast reactor core that did not undergo sodium boiling if the ULOF occurred and we maintained fuel integrity for the UTOP by the transient analysis. By installing a self-actuated shutdown system in the backup control rods, the improved operational reliability of this shutdown system and the improved safety can be expected.
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