Physics Assessment of the Impact of Modified End Pellets on Axial Power Peaking for Advanced/Nonconventional Uranium-Based Fuels in Pressure Tube Heavy Water Reactors
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Axial power peaking is a phenomenon with safety implications for pressure tube heavy water reactors (PT-HWRs). Since PT-HWRs use shorter (∼50 cm) bundles, there are small axial gaps, which expose the ends of the fuel elements to more neutron flux, and therefore results in higher power density levels occurring in the ends of the fuel elements. Power peaking has the potential to cause fuel damage and failure, if the local linear element rating (LER) exceeds 57 kW/m, and may be of greater concern for advanced, higher burnup fuels. Earlier studies have been done using three-dimensional mcnp models of a PT-HWR fuel bundle with slightly enriched uranium; they demonstrated that ThO2 could be used to reduce axial power peaking in fresh fuel. This result was achieved by replacing some of the UO2 with ThO2 in the last 3 cm of fuel pellets at each end of a fuel bundle. This study extends the previous work by performing 3D neutronics and burnup calculations using serpent, to evaluate how power peaking changes with burnup. In addition, alternative dilution materials (such as depleted UO2, ZrO2, and MgO) were also evaluated. It was found that axial power peaking can be significantly reduced by using the ThO2 dilution material for fresh fuel, while ZrO2 or MgO are even more effective at higher burnup levels. Dilution materials have little impact (less than 2%) on the exit burnup of the fuel.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 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 tête enseignante, 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 ».