核能科学与发电技术学报

尼日利亚研究反应堆 1 号 (NIRR-1) 堆芯燃料材料同位素组成的变化

Salawu A、Balogun GI、Jonah SA、Zakari YI

在反应堆运行期间，燃料材料中的同位素会被裂变反应消耗，而其他同位素则会转化为新的同位素，此外还会在裂变过程中产生裂变产物。尼日利亚研究反应堆 1 (NIRR-1) 自 2004 年开始运行至今，已经计算出在此期间燃料材料同位素组成的预期变化。耗竭/燃耗计算的结果表明，目前的尼日利亚研究反应堆 (NIRR-1) 在运行的大约 10 年内燃耗不到 1%。系统的转化率也小于一，因为系统中产生的可裂变原子的平均数量远远少于燃料中消耗的可裂变原子。两种重要的饱和裂变产物中的一种在 NIRR-1 运行的最初几天内上升到平衡水平，而另一种在系统核心中从未达到平衡浓度。从使用寿命开始到燃料循环结束，集中裂变产物随时间线性增加。系统的有效增殖因子在运行的最初几天内下降非常快，并随时间逐渐下降。