• 제목/요약/키워드: Spent PWR Fuel

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Uncertainty quantification of PWR spent fuel due to nuclear data and modeling parameters

  • Ebiwonjumi, Bamidele;Kong, Chidong;Zhang, Peng;Cherezov, Alexey;Lee, Deokjung
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제53권3호
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    • pp.715-731
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    • 2021
  • Uncertainties are calculated for pressurized water reactor (PWR) spent nuclear fuel (SNF) characteristics. The deterministic code STREAM is currently being used as an SNF analysis tool to obtain isotopic inventory, radioactivity, decay heat, neutron and gamma source strengths. The SNF analysis capability of STREAM was recently validated. However, the uncertainty analysis is yet to be conducted. To estimate the uncertainty due to nuclear data, STREAM is used to perturb nuclear cross section (XS) and resonance integral (RI) libraries produced by NJOY99. The perturbation of XS and RI involves the stochastic sampling of ENDF/B-VII.1 covariance data. To estimate the uncertainty due to modeling parameters (fuel design and irradiation history), surrogate models are built based on polynomial chaos expansion (PCE) and variance-based sensitivity indices (i.e., Sobol' indices) are employed to perform global sensitivity analysis (GSA). The calculation results indicate that uncertainty of SNF due to modeling parameters are also very important and as a result can contribute significantly to the difference of uncertainties due to nuclear data and modeling parameters. In addition, the surrogate model offers a computationally efficient approach with significantly reduced computation time, to accurately evaluate uncertainties of SNF integral characteristics.

PWR 핵연료 봉 커팅 및 펠렛 압출장치에 대한 연계 시스템 구축 (Interface System Construction for PWR Spent Fuel Rod Cutting and Pellet Pressing Device)

  • 정재후;윤지섭;흥동희;김영환;진재현;박기용
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2002년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.684-687
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    • 2002
  • The authors have developed two devices which cuts the spend fuel rod to an optimal size and extracts fuel pellet from the pieces of cut fuel rods. These devices are so important to reduce radioactive wastes that some advanced countries developed their own methods and devices. The authors have benchmarked from these methods and devices. For spent fuel rod cutting, the tube cutting method has been chosen. some mechanical properties of the fuel tube and pellet has been carefully considered for an optimal cutting size. For fuel pellet extraction, a mechanically extracting method has been adopted. The existing chemical method have turned out to be inappropriate because it produced large amount of radioactive wastes, in spite of its high fuel recovery characteristics. The developed method has an advantage that it can be applied to other fuel rods that have different shapes and sizes. The two devices are set up and operated in the hot cell where people can not go in, so that the devices have been designed to be controlled remotely and modulated for easy maintenance. And the performance of the devices has been tested by using simulated fuel rod. From the experimental results, the devices are supposed to be useful for reducing radioactive wastes.

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PWR 사용후핵연료내 플루토늄의 전기량적 정량 (Coulometric Determination of Plutonium in PWR Spent Fuels)

  • 손세철;서무열;김정석;송병철;지광용;최인규;김원호
    • 대한화학회지
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    • 제44권6호
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    • pp.581-586
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    • 2000
  • 가압경수로형 사용후핵연료에 포함된 플루토늄을 분리하여 전기량 적정방벙으로 정량하였다. 플루토늄은 음이온 교환수지(AG MP-1)를 이용하여 분리하였으며 플루토늄의 정량은 조절전위전기량 적정방법을 이용하였다. 본 연구에서는 플루토늄 분리와 관련된 산화상태 조절, 분리 회수율 및 정량과 관련된 몇 가지 전기량 적정조건들에 대해 검토하였다. 실험결과 플루토늄은 산화상태를 조절하여 분리하는 것이 정량결과에 대한 정확도를 높였으며, 플루토늄의 전기량 적정결과에 미치는 몇 가지 금속이온들에 의한 영향은 나타나지 않았다. 플루토늄 표준용액을 이용하여 측정한 전기량 정량결과에 대한 정확도는 회수율로 나타냈을 경우 0.230∼3.02 mg 범위에서 99.36%이었다. 가압경수로형 사용후핵연료 용해용액들에 포함된 0.250∼0.450 mg의 플루토늄을 적정하여 얻은 전기량 정량결과에 대한 평균 정밀도(상대표준편차, RSD)는 0.38%이었다.

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DUPIC 핵연료의 조사선량률 분석 (Source Intensity Analysis of DUPIC Fuel)

  • 김윤구;임재용;박범락;박광헌;황주호
    • Journal of Radiation Protection and Research
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    • 제21권2호
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    • pp.117-124
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    • 1996
  • 사용전 그리고 사용후 DUPIC핵연료의 선원분석을 연료다발에서 1m떨어진 지점의 조사선량률을 기준으로하여 분석하였다. BUPIC핵연료 제조에 사용된 PWR핵연료는 표준 연소도와 장주기 연소도를 갖는 것으로 설정하였고, 건식 가공에서 제거되는 핵분열생성물의 양을 고려하여 두 가지의 경우를 고려하였다. 조사선량률은 균일 혼합체 모형을 사용하여 구하였다. 조사선량률 값은 매우 크게 나왔으며. 건식가공 중의 Cs제거율에 민감하게 변화하는 것으로 나타났다. 10년 이상 냉각된 PWR핵연료를 사용한 DUPIC핵연료의 경우 핵연료 내 모든 Cs을 제거하면 약 90% 이상의 조사선량률을 감소시킬 수 있다. 조사선량률에 주된 영향을 미치는 주요 방사선원은 Cs-137이다. Cs제거에 관련된 연구는 DUPIC핵연료의 조사선량 뿐만 아니라. 건식 처리시설의 방사성 물질 관리에도 중요하다.

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