О повышении коэффициента качества и эффективности утилизации избыточных нейтронов в реакторе МБИР - page 10

делении тяжелых ядер. Поэтому предпочтительна трансмутация этих
отходов в смягченном спектре вне активной зоны, например в отража-
теле нейтронов. При этом в отражателе необходимо и можно смягчить
спектр таким образом, чтобы это смягчение не оказывало заметного
влияния на активную зону. Однако наличие углерода-14 недостаточ-
но для смягчения спектра нейтронов в отражателе для эффективной
трансмутации
99
Тс и
14
С. Поэтому в качестве дополнительного замед-
лителя выбран гидрид циркония ZrH
1
,
7
, оптимальный для трансмута-
ции этих радиоактивных отходов [14].
В альтернативном варианте МБИР перед внутриреакторным хра-
нилищем размещен один ряд сборок, содержащих
99
Тс–
14
С–ZrH
1
,
7
,
полукольцом окружающих активную зону (пятый ряд отражателя).
Сборки, содержащие
99
Тс (или
99
Тс
14
С
n
) и ZrH
1
,
7
, предлагается раз-
мещать вдали от петлевых каналов для исследования твэлов или ТВС
реакторов БРЕСТ или СВБР с целью исключения смягчения спектра
в исследовательских каналах. Вместе с тем сборки, содержащие
99
Тс
(или
99
Тс
14
С
n
) и ZrH
1
,
7
, можно разместить в непосредственной бли-
зости от каналов, предназначенных для наработки гадолиния (такие
каналы есть в БОР-60). Кроме того, нуклид
14
С может присутствовать
в составе карбида бора борной защиты реактора (если в ней будет
необходимость).
Ядерно-физические свойства стального и технециевого отражате-
лей близки, а наличие
14
С и ZrH
1
,
7
позволит несколько смягчить спектр
нейтронов в отражателе, что благоприятно скажется как на трансму-
тации
99
Тс и
14
С, так и на снижении флюенса быстрых нейтронов за
отражателем.
Несмотря на то, что ядра
99
43
Tc
имеют четное число нейтронов, они
несколько лучше поглощают быстрые нейтроны, чем железо и легиру-
ющие добавки (в том числе с высоким сечением поглощения быстрых
нейтронов) коррозионно-стойкой стали, используемой в реакторах ти-
па БН и предлагаемой к использованию в МБИР и энергетических
быстрых реакторах нового поколения. (На рис. 1 представлена зави-
симость сечения поглощения от кинетической энергии нейтронов для
ядер технеция-99, железа-56 и природной смеси изотопов молибдена.
Молибден считается относительно сильным поглотителем быстрых
нейтронов.) За слоем технециевого (
99
Тс
14
С
n
и ZrH
1
,
7
) отражателя в
случае необходимости можно разместить сборки борной защиты (как
это предусмотрено в энергетических реакторах типа БН [11]). В соста-
ве карбида бора можно использовать радиоактивный изотоп углерода
14
С с целью его трансмутации. (Бор не только поглощает, но и замед-
ляет нейтроны. В быстром спектре роль бора как замедлителя более
заметна и важна для смягчения спектра с целью создания наиболее
40
ISSN 1812-3368. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Естественные науки”. 2012. № 3
1,2,3,4,5,6,7,8,9 11,12,13,14,15,16,17,18,19,...20
Powered by FlippingBook