Publication

The EQL0D fuel cycle procedure and its application to the transition to equilibrium of selected molten salt reactor designs

Résumé

In recent years, Molten Salt Reactors (MSRs), one of the Generation IV concepts, have noticeably gained in interest. Several molten salt reactor types use fuel in liquid form, bringing various advantages, notably in terms of fuel cycle. However, simulating the evolution of liquid fuel under irradiation necessitates specific tools and methods, for example to simulate the removal of insoluble fission products from the salt mixture or continuous refueling of the reactor. For this purpose, the Serpent 2-based procedure EQL0D has been developed. It is designed for both equilibrium and finite-time burn-up calculations in liquidfueled molten salt reactors. This paper first details the most important methods implemented in the procedure to simulate liquid-fuel systems, after which the adequacy of the procedure is verified by comparing benchmark results with a comparable code. Examples of applications of this tool to the start-up and transition to closed fuel cycle of the historical single- and two-fluid Molten Salt Breeder Reactors as well as the more recent Molten Salt Fast Reactor, a fast-spectrum concept, are then presented. The obtained results show the challenge faced by thorium-cycle breeder MSRs to transition from available nuclear fuels to a closed thorium cycle, as many candidate fuels prove to be unusable for the transition to a closed cycle. (C) 2020 Elsevier Ltd. All rights reserved.

À propos de ce résultat
Cette page est générée automatiquement et peut contenir des informations qui ne sont pas correctes, complètes, à jour ou pertinentes par rapport à votre recherche. Il en va de même pour toutes les autres pages de ce site. Veillez à vérifier les informations auprès des sources officielles de l'EPFL.
Concepts associés (7)
Cycle du combustible nucléaire
thumb|Schéma simplifié d'un cycle du combustible nucléaire : (1) extraction-enrichissement-fabrication (2) retraitement après usage (3) stockage ou (4) recyclage. Le cycle du combustible nucléaire (ou chaîne du combustible nucléaire) est l'ensemble des opérations de fourniture de combustible aux réacteurs nucléaires, puis de gestion du combustible irradié, depuis l'extraction du minerai jusqu'à la gestion des déchets radioactifs.
Combustible nucléaire
vignette|Modèle de l'atome. Le combustible nucléaire est le produit qui, contenant des isotopes fissiles (uranium, plutonium...), fournit l'énergie dans le cœur d'un réacteur nucléaire en entretenant la réaction en chaîne de fission nucléaire. Les termes « combustible » et « combustion » sont utilisés par analogie à la chaleur dégagée par une matière en feu, mais sont inappropriés pour caractériser tant le produit que son action.
Cycle du combustible nucléaire au thorium
Le cycle du combustible au thorium décrit l'utilisation du thorium 232, un élément abondant dans la nature, comme matériau fertile permettant d'alimenter un réacteur nucléaire. Le cycle du thorium présente de nombreux avantages théoriques par rapport à un cycle à l'uranium : le thorium est trois à quatre fois plus abondant que l'uranium, notamment dans les pays qui sont susceptibles de construire des réacteurs dans le futur, comme l'Inde, le Brésil et la Turquie.
Afficher plus
Publications associées (5)

Breed-and-burn fuel cycle in molten salt reactors

Andreas Pautz, Jiri Krepel, Boris Aviv Hombourger

The operation of a reactor on an open but self-sustainable cycle without actinide separation is known as breed-and-burn. It has mostly been envisioned for use in solid-fueled fast-spectrum reactors su
EDP Sciences2019

Conceptual Design of a Sustainable Waste Burning Molten Salt Reactor

Boris Aviv Hombourger

For an energy source to qualify as sustainable, it must maximize the efficiency with which it uses natural resources while minimizing the amounts of waste it produces. Currently deployed nuclear power
EPFL2018

Analysis of Advanced Sodium-cooled Fast Reactor Core Designs with Improved Safety Characteristics

Kaichao Sun

In order to meet the steadily increasing worldwide energy demand, nuclear power is expected to continue playing a key role in electricity production. Currently, the large majority of nuclear power pla
EPFL2012
Afficher plus
MOOCs associés

Aucun résultat