npeЯдерная физика и инжинирингNuclear Physics and Engineering2079-56292079-5637МИФИ10.56304/S2079562924050324OQVCOOnpe-359Research ArticleТеоретическая и экспериментальная физика ядерных реакторовTheoretical and Experimental Physics of Nuclear ReactorsПРИМЕНЕНИЕ ЭРБИЯ В КАЧЕСТВЕ ВЫГОРАЮЩЕГО ПОГЛОТИТЕЛЯ В РЕАКТОРАХ ТИПА ВВЭР ПРИ РАБОТЕ В ЗАМКНУТОМ ТОПЛИВНОМ ЦИКЛЕThe Use of Erbium as a Burnable Absorber in VVER-Type Reactors in a Closed Fuel CycleМузафаровА. Р.MuzafarovA. R.anvar1996@yandex.ruСавандерВ. И.SavanderV. I.anvar1996@yandex.ruНациональный исследовательский ядерный университет “МИФИ”РоссияNational Research Nuclear University MEPhI (Moscow Engineering Physics Institute)Russian Federation202415122024155417424Copyright © Музафаров А.Р., Савандер В.И., 20242024Музафаров А.Р., Савандер В.И.Muzafarov A.R., Savander V.I.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://npe.elpub.ru/jour/article/view/359

В данной статье приведены результаты расчетно-теоретической анализа снижения расхода природного урана в реакторах типа ВВЭР с эрбиевым выгорающим поглотителем при повторном использовании отработавшего топлива. Расчеты проводились на упрощенной модели выгорания топлива в реакторе при использовании частичных перегрузок без перестановок ТВС. Проведен сравнительный анализ расхода природного урана при использовании гадолиния и эрбия в качестве выгорающих поглотителей для вариантов с урановым и REMIX топливом. Показано, что для вариантов с применением REMIX топлива проигрыш в расходе природного урана при использовании эрбия по отношению к варианту с гадолинием снижается на 50%.

This article presents the results of a computational and theoretical analysis of reducing the consumption of natural uranium in VVER-type reactors with an erbium burnable absorber when reusing spent fuel. Calculations were carried out on a simplified model of fuel burnout in a reactor using partial refueling without fuel assembly permutations. A comparative analysis of the consumption of natural uranium when using gadolinium and erbium as burnable absorbers for options with uranium and REMIX fuel was carried out. It has been shown that for options using REMIX fuel, the loss in natural uranium consumption when using erbium compared to the option with gadolinium is reduced by 50%.

REMIX топливоВВЭРОТВСрегенератвыгорающий поглотительрасход топливатвэгтвэлрасчетный анализзапас реактивностикампания топливаЗЯТЦполиячейкаотносительное энерговыделениеREMIX fuelVVERSFAregenerateburnable absorberfuel consumptionfuel rod with gadoliniumfuel rodcomputational analysisreactivity marginfuel campaignclosed nuclear fuel cyclepolycellrelative energy releaseReferencesСемченков Ю.М. // Бюл. Росэнергоатома. 2011. №11. С. 8–13.Семченков Ю.М. // Бюл. Росэнергоатома. 2011. №11. С. 8–13.Мастепанов А.М. Топливно-энергетический комплекс России на рубеже веков: состояние, проблемы и перспективы развития. 2009. Москва: Энергоатомиздат.Мастепанов А.М. Топливно-энергетический комплекс России на рубеже веков: состояние, проблемы и перспективы развития. 2009. Москва: Энергоатомиздат.McDonald A. // IAEA Bull. No. 49-2. 2008. P. 45–48.McDonald A. // IAEA Bull. No. 49-2. 2008. P. 45–48.Cавандер В.И., Альассаф С.Х. // Ядерная физика и инжиниринг. 2019. Т. 10. № 1. С. 5–8 [Savander V.I., Alassaf S.H. // Phys. At. Nucl. 2020. V. 83 (12). P. 1615–1618].Cавандер В.И., Альассаф С.Х. // Ядерная физика и инжиниринг. 2019. Т. 10. № 1. С. 5–8 [Savander V.I., Alassaf S.H. // Phys. At. Nucl. 2020. V. 83 (12). P. 1615–1618].Хашламун Т.М., Выговский С.Б., Лескин С.Т., Думан А.С. // Известия вузов. Ядерная энергетика. 2018. № 3. С. 113–124.Хашламун Т.М., Выговский С.Б., Лескин С.Т., Думан А.С. // Известия вузов. Ядерная энергетика. 2018. № 3. С. 113–124.Košťál M., Rypar V., Juříček V. // Ann. Nucl. Energy. 2013. V. 60. P. 1–7.Košťál M., Rypar V., Juříček V. // Ann. Nucl. Energy. 2013. V. 60. P. 1–7.Thomet P. // Nucl. Technol. 1999. V. 127 (3). P. 267–286.Thomet P. // Nucl. Technol. 1999. V. 127 (3). P. 267–286.Daing A.T., Kim M.H. // Nucl. Technol. 2011. V. 176 (1). P. 40–56.Daing A.T., Kim M.H. // Nucl. Technol. 2011. V. 176 (1). P. 40–56.Tran H. Hoang H., Liem P.H. // Energy Proc. 2017. V. 131. P. 29–36.Tran H. Hoang H., Liem P.H. // Energy Proc. 2017. V. 131. P. 29–36.Nabila U., Sahadath H., Hossain T., Reza F. // Nucl. Eng. Tech. 2022. V. 54 (9). P. 3516–3525.Nabila U., Sahadath H., Hossain T., Reza F. // Nucl. Eng. Tech. 2022. V. 54 (9). P. 3516–3525.Yilmaz S., Ivanov K., Levine S., Mahgerefteh M. // Ann. Nucl. Energy. 2006. V. 33 (5). P. 439–445.Yilmaz S., Ivanov K., Levine S., Mahgerefteh M. // Ann. Nucl. Energy. 2006. V. 33 (5). P. 439–445.Баранов В.Ю. Изотопы: свойства, получение, применение. 2005. Москва: Физматлит.Баранов В.Ю. Изотопы: свойства, получение, применение. 2005. Москва: Физматлит.Tsyganov S.V., Kravchenko Yu.Ya, Kraynov Ya., et al. // Prog. Nucl. Enegy. 2022. V. 147. P. 1–6.Tsyganov S.V., Kravchenko Yu.Ya, Kraynov Ya., et al. // Prog. Nucl. Enegy. 2022. V. 147. P. 1–6.Быстриков А.А. и др. // Атомная энергия. 2006. Т. 100 (3). С. 165–170 [Bystrikov A.A. et al. // At. Energy. 2006. V. 100 (3). P. 163–168].Быстриков А.А. и др. // Атомная энергия. 2006. Т. 100 (3). С. 165–170 [Bystrikov A.A. et al. // At. Energy. 2006. V. 100 (3). P. 163–168].Pavlovichev A. et al. // Kerntechnik. 2013. V. 78 (4). P. 272–279.Pavlovichev A. et al. // Kerntechnik. 2013. V. 78 (4). P. 272–279.Алексеев П.Н. и др. // ВАНТ. Сер.: физика ядерных реакторов. 2014. № 4. С. 115–126 [Alekseev P.N. et al. // Phys. At. Nucl. 2015. V. 78 (11). P. 1264–1273].Алексеев П.Н. и др. // ВАНТ. Сер.: физика ядерных реакторов. 2014. № 4. С. 115–126 [Alekseev P.N. et al. // Phys. At. Nucl. 2015. V. 78 (11). P. 1264–1273].Матвеенко А.В. и др. // Атомная энергия. 2021. Т. 130 (1). С. 52–56 [Matveenko A.V. et al. // At. Energy. 2021. V. 130 (1). P. 57–62].Матвеенко А.В. и др. // Атомная энергия. 2021. Т. 130 (1). С. 52–56 [Matveenko A.V. et al. // At. Energy. 2021. V. 130 (1). P. 57–62].Федоров Ю.С. и др. // Атомная энергия. 2005. Т. 99 (2). С. 136–141 [Fedorov Yu. S. et al. // At. Energy. 2005. V. 99 (2). P. 572–576].Федоров Ю.С. и др. // Атомная энергия. 2005. Т. 99 (2). С. 136–141 [Fedorov Yu. S. et al. // At. Energy. 2005. V. 99 (2). P. 572–576].Декусар В.М. и др. // Известия вузов. Ядерная энергетика. 2013. № 4. С. 109–117.Декусар В.М. и др. // Известия вузов. Ядерная энергетика. 2013. № 4. С. 109–117.Музафаров А.Р., Савандер В.И. // Глобальная ядерная безопасность. 2022. № 2 (43). С. 42–54.Музафаров А.Р., Савандер В.И. // Глобальная ядерная безопасность. 2022. № 2 (43). С. 42–54.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.