Full-Core Evaluation of Uranium-Based Fuels Augmented with Small Amounts of Thorium in Pressure Tube Heavy Water Reactors
Notice bibliographique
Résumé
Thorium, a fertile nuclear fuel that is nearly three times as abundant as uranium, represents a long-term energy source that could complement uranium and eventually replace it. With the expected refurbishment and new construction of pressure tube heavy water reactors (PT-HWRs) within the international community, there is an opportunity to gain experience with thorium-based fuels and to start the transition toward the use of thorium as part of the nuclear fuel cycle.This paper presents an evaluation of fuel types that could be implemented in the near-term to transition into thorium-based fuels in current PT-HWRs. The near-term fuel consists of small amounts of thorium (in a traditional 37-element fuel bundle that is mostly filled with natural uranium or slightly enriched uranium). In addition, a modified 37-element fuel bundle type comprised of slightly enriched uranium fuel (1.2 wt% 235U/U or less), a thorium central element, and the mass equivalent of 1-cm thorium end pellets was studied. Both lattice physics depletion simulations and full-core time-averaged neutron diffusion simulations were carried out to evaluate the performance and safety characteristics of the different studied full-core configurations.The results demonstrate that adding small amounts of thorium into the fuel of a 37-element bundle is feasible, through enrichment, without reducing power in the reactor or incurring a severe burnup penalty. The most viable core configuration is a core filled with modified 37-element fuel containing slightly enriched uranium dioxide with 1.2 wt% 235U/U. Even with the addition of 1.2 kg of thorium metal to the bundle, significant gains are achieved, including an increased margin to maximum bundle power limit of 40 kW and a 50% increase in fissile utilization.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».