A gyorsreaktorok üzembe helyezésével és a zárt üzemanyagciklusra történő áttéréssel kapcsolatos stratégiai döntéseket ún. szcenárió kódok segítik, melyek képesek modellezni a nukleárisüzemanyag-ciklus legfontosabb létesítményeit és a közöttük lévő anyagáramokat. A Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Nukleáris Technikai Intézetében (BME NTI) kifejlesztettünk egy FITXS elnevezésű, gyors kiégésszámítási módszert, melynek segítségével 4. generációs gyorsreaktorokra, illetve 3. generációs könnyűvizes reaktorok MOX üzemanyag-kazettáira vonatkozó kiégésmodelleket hoztunk létre. A kiégésmodelleket zárt üzemanyagciklus-modellekbe integrálva vizsgáltuk a gyorsreaktorok egyensúlyi állapotát. Megvizsgáltunk továbbá egy összetettebb, VVER-440-es reaktorparkról 4. generációs gyorsreaktorokat és MOX üzemanyagú VVER-1200-as reaktorokat tartalmazó atomerőműparkra történő átállást leíró üzemanyagciklust, különböző szcenáriókat elemezve a transzuránkészletek stabilizálása és csökkentése szempontjából. A szimulációk eredményeit és a nuklidok átalakulási láncainak Markov-láncokon alapuló modelljeit felhasználva részletesen vizsgáltuk a másodlagos aktinidák transzmutációját és az üzemanyag-tenyésztést a három 4. generációs gyorsreaktorban.
Investigation of fuel cycles containing Generation IV fast reactors
Strategic decisions about the transition from open to closed fuel cycles are supported by scenario codes, which are capable of modeling the most important facilities of the fuel cycle and the material flows between them. A fast burnup scheme called FITXS was developed at BME NTI, which was used to create burn-up models for Generation IV fast reactors and Generation III thermal reactors. These burn-up models were integrated into closed fuel cycle models, which were used to analyze the equilibrium state of the fast reactors and the transition from a VVER-440 fleet to a mixed fleet of fast reactors and VVER-1200 reactors, analyzing different scenarios concerning the
stabilization and reduction of transuranium inventories. Based on the results of the fuel cycle simulations and stochastic models of the individual nuclide chains as Markov chains, the underlying processes in minor actinide burning and fissile material breeding in the reactors were investigated.
