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Development of approximation method to evaluate isotopic composition of burnt fuel

  • S. S. Aleshin and A. I. Shcherenko
Published/Copyright: August 21, 2014
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Abstract

This paper deals with the development of an approximation method to evaluate the isotopic composition of burnt VVER fuel rods (with U-Gd) by engineering codes (TVS-M, PERMAK-A) and taking into account fuel rods depletion conditions. Burn-up conditions for fuel rods differ from each other during operation due to the presence of water cavities, absorber and other within FA. Therefore, the isotopes evolution during burn-up in different fuel rods goes on in different manner even with identical values of fuel burn-up (MW · day/kg U). The isotopic content evolution can be described in detail by spectral codes. However, a full-size core calculation takes much running time. The approximation method, which takes into account fuel rods spectral differences during operation, was considered. The method is based on spectral functionality (a non asymptotic factor) usage, which allows to take into account the spectral conditions and history of exposure.

Kurzfassung

In diesem Beitrag wird die Entwicklung einer Näherungsmethode zur Abschätzung der Isotopenzusammensetzung von U-Gd haltigen abgebrannten WWER Brennstäben mit den Programmen TVS-M und PERMAK-A beschrieben. Die im Betrieb erzielten Abbrandzustände einzelner Brennelemente unterscheiden sich erheblich z. B. infolge lokal unterschiedlicher Kühlwasser- und Absorberbedingungen. So ist es möglich, dass bei gleichen Abbrandwerten die Isotopenzusammensetzungen in verschiedenen Brennstäben unterschiedlich sind. Zur Beschreibung der verschiedenen Isotopenzusammensetzungen werden Spektralcodes eingesetzt. Diese benötigen jedoch für eine Berechnung eines vollständigen Kerns sehr lange Rechenzeiten. Daher wurde eine schneller laufende Berechnungsmethode unter Berücksichtigung von Näherungen entwickelt. Dabei wird ein sog. nicht asymptotischer Faktor definiert, mit dessen Hilfe die Spektralbedingungen und die Bestrahlungshistorie berücksichtigt werden.

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Received: 2014-01-29
Published Online: 2014-08-21
Published in Print: 2014-08-28

© 2014, Carl Hanser Verlag, München

Downloaded on 3.10.2025 from https://www.degruyterbrill.com/document/doi/10.3139/124.110452/html
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