DOĞAL Li SOĞUTUCULU-ThSi2 YAKITLI BİR FÜZYON-FİSYON HİBRİD REAKTÖRÜNDE FARKLI TRİTYUM ÜRETİM MALZEMELERİNİN ETKİNLİĞİNİN İNCELENMESİ

Bu çalışmada ThSi2 yakıtlı bir füzyon-fisyon hibrid  reaktör ele alınmıştır. Reaktörde soğutucu olarak doğal Li seçilmiş ve trityum üretim bölgesinde Li2TiO3, Li2ZrO3, Li4SiO4 ve Li2O gibi dört farklı Li bileşikleri kullanıl­mıştır. Reaktörde füzyon nötron kaynağı olarak 14.1 MeV D-T nötronları kullanılmış ve Dt=10 gün olmak üzere 4 yıllık çalışma süresince reaktörde trityum üretimi, 233U izotopu üretimi,  fisyon enerjisi üretimi ve nükleer güç üretiminin değişimleri incelenmiştir. 4 yıllık reaktör işlem zamanında trityum üretiminde Li2O, 233U izotopu üretiminde  ve fisyon enerjisi üretiminde Li2ZrO3 bileşiğinin kullanıldığı mantolar en iyi sonuçları vermiştir.

___

  • “Information on Nuclear Energy for Electricity, and Uranium for It”, Uranium Information Centre (http://www.uic.com.au), Melbourne, Australia.
  • Ünak T., “What is the Potential Use of Thorium in the Future Energy Production Technology?” Progress in Nuclear Energy, Vol. 37, No. 1-4, 137-144, 2000.
  • Berwald, D.H., “Fission Suppressed Hybrid Reactor-the Fusion Breeder”, UCID-19638, Lawrence Livermore Laboratory, 1982.
  • Şahin S., Al-Kusayer T., Al-Samair M., Raoof M. A., “Neutronic Investigations of Experimental AYMAN Hybrid Blankets”, Transactions of the American Nuclear Society 1984 International Conference, 47, 151, 1984.
  • Şahin, S., Al-Kusayer, T., “244Cm as Multiplier and Breeder in a ThO2 Hybrid Blanket Driven by a (Deuterium-Tritium) Source”, Fusion Technology, 10, 1297, 1986.
  • Şahin S., Al-Kusayer T., Raoof M.A., “Preliminary Design Studies of A Cylindrical Experimental Hybrid Blanket with Deuterium-Tritium Driver”, Fusion Technology, 10, 84, 1986.
  • Şahin S., Yapıcı H., “Rejuvenation of Light Water Reactor Spent Fuel in Fusion Blankets”, Annals of Nuclear Energy, 25, 1317, 1998.
  • Şahin H. M., Yıldız K., Altınok T., Kılıç Y., “Bir Toryum Füzyon-Fisyon Reaktöründe Nükleer Atıkların Farklı Soğutucularla Değerlendirilmesi”, Journal of Polytechnic, Vol. 5, 163, 2002.
  • Yapıcı H., İpek O., “Neutronic Performance of Coupled Hybrid Blanket Fueled With ThO2 and UO2” Energy Conversion and Management, 44, 11, 1853-1873, 2003.
  • Yapıcı H, “Power Flattening of an Inertial Fusion Energy Breeder with Mixed ThO2-UO2 Fuel”, Fusion Engineering And Design, 65, 89-108, 2003.
  • Ünalan S., Ayata T., Akansu S.O., Erişen A., Bölükbaşı A., “Light and Heavy Water Cooled Hybrid Reactors for Rejuvenation of LWR Spent Fuels”, Energy Conversion and Management, 44, 2567, 2003.
  • Yıldız K., “ThC2 Yakıtlı ve Li17Pb83 Soğutuculu Bir Füzyon-Fisyon Reaktöründe Trityum Üretim Bölgesinde Farklı Li Bileşikleri Kullanılmasının Reaktör Performansına Etkilerinin Değerlendirilmesi”, Journal of Polytechnic, Vol. 7, 141-148, 2004.
  • Yapıcı, H., Bayrak, M., “Neutronic Analysis of Denaturing Plutonium in A Thorium Fusion Breeder and Power Flattening”, Energy Conversion and Management, 46, 7-8, 1209-1228, 2005.
  • Şahin S., Yapıcı H., “Neutronic Analysis of a Thorium Fusion Breeder with Enhanced Protection against Nuclear Weapon Proliferation”, Annals of Nuclear Energy, 26, 13, 1999.
  • Şahin S, Yapıcı H., Şahin N., “Neutronic Performance of Proliferation Hardened Thorium Fusion Breeders”, Fusion Engineering and Design, 54, No. 1, 63, 2000.
  • Yapıcı H., Şahin N., Bayrak M., “Investigation of Neutronic Potential of a Moderated (D–T) Fusion Driven Hybrid Reactor Fueled with Thorium to Breed Fissile Fuel for LWRs”, Energy Conversion and Management, 41, 435, 2000.
  • Şahin S., Şahin H. M., Sözen A., Bayrak M., “Power Flattenig and Minor Actinide Burning in a Thorium Fusion Breeder,” Energy Conversion and Management, 43, 799, 2002.
  • Şahin S., Yalçın Ş., Yıldız K., “Fissile Fuel Breeding with Peaceful Nuclear Explosives”, Fusion Engineering and Design, Vol. 65, 643, 2003.
  • Yıldız K., “An Investigation of the Effects of Neutron Energy-Group Structures and Resonance Treatment in a Fusion-Fission Hybrid Reactor Fuelling with ThO2”, Annals of Nuclear Energy, Vol. 32/1, 101-118, 2005.
  • Dolan T. J., Fusion Research, Pergamon Press Inc., New York, USA, 1982.
  • Lee, D.J., “Waste Disposal Assessment of HYLIFE-II Structure”, Fusion Technology, 26, 74, 1994.
  • Şahin S., Moir R. W., Ünalan S., “Neutronic Investigation of a Power Plant Using Peaceful Nuclear Explosives”, Fusion Technology, 26, 1311, 1994.
  • Futamura Y., Kawamura H., Tsuchiya K., “Tritium Breeding Materials Data Base For Fusion Reactor Blankets (4)”, Hydrogen Isotope Research Center (HRC) Annual Report, Vol. 19, 1999, Toyama University,
  • ( http://www.hrc.toyama-u.ac.jp/annual_e.html)
  • Jordan, W. C., Bowman, S. M., “Scale Cross-Section Libraries”, NUREG/CR-0200, Revision 6, Vol. 3, section M4, ORNL/NUREG/CSD-2/V3/R6, Oak Ridge National Laboratory, 2000.
  • Petrie L.M., “SCALE System Driver”, NUREG/CR-0200, Revision 6, Vol. 3, Section M1, ORNL/NUREG/CSD-2/R6, Oak Ridge National Laboratory, 2000.
  • Greene N. M., Petrie L. M., Westfall R. M., “NITAWL-II, Scale System Module For Performing Resonance Shielding and Working Library Production”, NUREG/CR-0200, Revision 6, Vol. 2, Section F2, ORNL/NUREG/CSD-2/V2/R6, Oak Ridge National Laboratory, 2000.
  • Greene N. M., “BONAMI, Resonance Self-Shielding by the Bondarenko Method”, NUREG/CR-0200, Revision 6, Vol. 2, Section F1, ORNL/NUREG/CSD-2/V2/R6, Oak Ridge National Laboratory, 2000.
  • Bondarenko I. I. (Ed.), Group Constants for Nuclear Reactor Calculations, Consultants Bureau, New York, 1964.
  • Landers N. F., Petrie L. M., “CSAS, Control Module for Enhanced Criticality Safety Analysis Sequences”, NUREG/CR-0200, Revision 6, vol. 1, Section C4, ORNL/NUREG/CSD-2/V1/R6, Oak Ridge National Laboratory, 2000.
  • Greene N. M., Petrie L. M., “XSDRNPM, A One-Dimensional Discrete-Ordinates Code For Transport Analysis”, NUREG/CR-0200, Revision 6, Vol. 2, Section F3, ORNL/NUREG/CSD-2/V2/R6, Oak Ridge National Laboratory, 2000.
  • Şahin S., Radiation Shielding Calculations For Fast Reactors (in Turkish), Gazi University, Publication # 169, Faculty of Science and Literature, Publication number 22, Ankara, Turkey, 1991.
  • Şahin S., Yapıcı H., Ünalan S., ERDEMLI, A Computer Program to Process ANISN Output Data, Gazi University, Ankara, Turkey, 1991.
  • Choppin G. R., Rydberg J., Nuclear Chemistry Theory and Applications, Pergamon Press Inc., New York, USA, 1980.