Основные характеристики ОЯТ

§ Химические и радиохимические свойства

§ Содержание делящегося материала

§ Уровень активности

Они определяются мощностью реактора, глубиной выгорания, продолжительностью кампании, коэффициентом воспрозводства вторичных делящихся материалов, временем выдержки реактора, типом реактора и т. д.

Продуктами деления могут быть нуклиды с большим сечением захвата, поэтому может быть снижение потока нейтронов в активной зоне. Может происходить накопление газообразных продуктов деления. При высоких температурах это приводит к резкому увеличению давления внутри ТВЭЛа, что в свою очередь приводит к распуханию и разрушению оболочки.

Глубина выгорания

Для обеспечения электрической мощности реактора в 1ГВт в год должно выгорать 1,3 т U-235. Фактически эта величина меньше. Это связано с выгоранием плутония (Фактически – 670 кг U-235 для ВВЭР-1000).

Коэффициент воспроизводства – отношение числа образовавшихся делящихся ядер к числу загруженных ядер; характеризует количество вторичного делящегося материала, накапливаемого в процессе (ВВЭР – 440 – К_воспр. = 0,6; БН – К_воспр. =1,5)

Выдержка топлива

Цель – распад короткоживущих радионуклидов.

Время пристанционной выдержки – 3 года. Исходная активность снижается и определяется активностью долгоживущих радионуклидов (Cs и Sr) и α-излучающих ТУЭ.

При выдержке ОЯТ:

· организуют биологическую защиту;

· уменьшают радиационное воздействие на химические реагенты и растворители;

· уменьшается набор элементов в ОЯТ.

Продукты деления

Выход продуктов деления отличен в реакторах на тепловых и быстрых нейтронах. Осколки имеют разную массу, вероятен выход осколков по массе 2/3 (образование повышенной устойчивости ядер продуктов деления).

Легкие продукты деления - 80-120

Тяжелые продукты деления - 125-155

Рис. 1. Зависимость выхода продуктов деления от массового числа

В результате деления U-235 и продуктов деления образуется более 200 радионуклидов.

Активность продуктов деления ВВЭР-440 с глубиной выгорания 33 ГВт*сут/ /т U

Содержание актинидных и некоторых осколочных элементов, г/т U исходного топлива, экстрагированных в ТБФ

Лекция № 2 .