Preliminary neutronic study of the S-PRISM fast reactor
DOI:
https://doi.org/10.15392/bjrs.v8i3A.1580Palavras-chave:
S-PRISM, fast reactor, neutronicResumo
Waste management is a challenge currently faced by nuclear energy worldwide. Most nuclear power plants operate in a once-through cycle and all spent nuclear fuel is stored in long term. Fast reactors can recycle 96% of the material in spent nuclear fuel of thermal reactors, reducing drastically the time required to store the waste. The S-PRISM reactor is a modular, pool-type sodium-cooled fast reactor that can operate with a variety of fuel types. In this study, the advantages presented by fast reactors were briefly discussed and a preliminary analysis of the fuel pin cells was made. It was found that the isothermal coefficient of reactivity was lower than a regular PWR's, with neutron leakage playing a major role instead of coolant or doppler expansion. The k∞ showed decrease for the driver pin and increase for the blanket pin during burnup; opposite behavior was observed for the conversion ratio. No results for pin analysis were found in literature for comparison. As the simulations were carried out separately instead of in a system, the results are not representative of the whole core behavior but must be seen as a path to understand the different types of pin influence in the system.
Downloads
Referências
IAEA. Management of Waste from the Use of Radioactive Material in Medicine, Industry, Agriculture, Research and Education. Safety Guide WSG2, International Atomic Energy Agency (2005).
Triplett B. S., Loewen E. P., Dooies B. J. Dooies. PRISM: a competitive small modular sodium-cooled reactor, Nuclear Technology, 178, pp. 186-200 (2012).
Hannum W. H., Wade D. C., McFarlane H. F., Hill, R. N. Non-proliferation and safeguards aspects of the IFR, Progress in Nuclear Energy, 31, pp. 203-217, (1997).
Dubberley A., Wu T., Kubo S. S-PRISM high burnup metal-fuel core design for session 3: Future deployment programs and issues. Proceeding of International Congress on Advances in Nuclear Power Plants - ICAPP, Cordoba, Spain, May 4-7 (2003).
Lamarsh J. R., Baratta A. J., Introduction to Nuclear Engineering, Prentice Hall (2001).
Sumner T., Ghiaasiaan S.M. Effects of fuel type on the safety characteristics of a sodium-cooled fast reactor: Part I: Background, modeling tools and pre-transient calculations, Annals of Nuclear Energy, 38, pp. 1559-1568, (2011).
LANL. A General Monte Calo N-Particle (MCNP) Transport Code, http://www.mcnp.lanl.gov (2019).
Brown D. A., Chadwick M. B., Capote R. et al. ENDF/B-VIII. 0: the 8th major release of the nuclear reaction data library with CIELO-project cross sections, new standards and thermal scattering data", Nuclear Data Sheets, 148, pp.1-142 (2018).
R. Macfarlane, D. W. Muir, R. M. Boicurt, A. C. Kahler III and J. L. Conlin, The NJOY Nuclear Data Processing System, Version 2016 (No. LA-UR-17-20093)". Los Alamos National Lab. (LANL), Los Alamos, NM (United States).
Downloads
Publicado
Edição
Seção
Licença
Direitos autorais (c) 2021 Brazilian Journal of Radiation Sciences

Este trabalho está licenciado sob uma licença Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Declaro que o presente artigo é original, não tendo sido submetido à publicação em qualquer outro periódico nacional ou internacional, quer seja em parte ou em sua totalidade. Declaro, ainda, que uma vez publicado na revista Brazilian Journal of Radiation Sciences, editada pela Sociedade Brasileira de Proteção Radiológica, o mesmo jamais será submetido por mim ou por qualquer um dos demais co-autores a qualquer outro periódico. Através deste instrumento, em meu nome e em nome dos demais co-autores, porventura existentes, cedo os direitos autorais do referido artigo à Sociedade Brasileira de Proteção Radiológica, que está autorizada a publicá-lo em meio impresso, digital, ou outro existente, sem retribuição financeira para os autores.
Licença
Os artigos do BJRS são licenciados sob uma Creative Commons Atribuição 4.0 Licença Internacional, que permite o uso, compartilhamento, adaptação, distribuição e reprodução em qualquer meio ou formato, desde que você dê o devido crédito ao (s) autor (es) original (is) e à fonte, forneça um link para a licença Creative Commons, e indique se mudanças foram feitas. As imagens ou outro material de terceiros neste artigo estão incluídos na licença Creative Commons do artigo, a menos que indicado de outra forma em uma linha de crédito para o material. Se o material não estiver incluído no licença Creative Commons do artigo e seu uso pretendido não é permitido por regulamentação legal ou excede o uso permitido, você precisará obter permissão diretamente do detentor dos direitos autorais. Para visualizar uma cópia desta licença, visite http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/