Criticality safety analysis of spent fuel pool for a PWR using UO2, MOX, (Th-U)O2 and (TRU-Th)O2 fuels

Abstract

Uma piscina de combustível usado de um Reator de Água Pressurizada (PWR) típico foi avaliada para estudos de criticidade quando usa combustíveis nucleares usados. Foram considerados conjuntos de combustível nuclear PWR com quatro tipos de combustíveis: combustível PWR padrão, combustível MOX, combustível tório-urânio e combustível transurânico reprocessado com adição de tório. O modelo benchmark MOX e UO2 foi avaliado usando o código SCALE 6.0 com código de transporte KENO-V e, então, adotado como referência para outras composições de combustíveis. Os quatro conjuntos combustíveis foram submetidos à irradiação em três ciclos operacionais com burnup igual a 16 GWd/teHM. Os cálculos de queima foram obtidos usando a sequência TRITON no pacote de código SCALE 6.0. Os conjuntos de combustível modelados usam dimensões de conjunto de combustível PWR de referência 17x17. Após a irradiação, os combustíveis foram inseridos na piscina. Os limites de segurança de criticalidade foram realizados usando o código de transporte KENO-V na sequência CSAS5. Foi demonstrado que misturando um quarto de combustível reprocessado com combustível UO2 na piscina, não precisaria ser redimensionado.