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, усреднённых по тепловому спектру нейтронов, для ²³⁵U и ²³⁹Pu. Получены расчётные 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 ²³⁵U і ²³⁹Pu. 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 ²³⁵U and ²³⁹Pu has been detected. Temperature dependences for thermal source densities for MOX and UO₂ fuel of thermal reactors have been derived.