《Applied Radiation and Isotopes》：Accelerating VVER-440 Decommissioning by Shortening Spent-Fuel Cooling Time for Dry-Cask Storage
编辑推荐：
优化VVER-440乏燃料池冷却时间的有效性研究，通过MCNP计算和ORIGEN模块分析，发现用聚乙烯、钢或两者的六边形燃料假块替换外围30个存储位可显著缩短冷却周期，确保运输限值。
O. B??ek | M. Lovecky | R. ?koda
?KODA JS a.s., Orlík 266, 316 00 Pilsen, 捷克共和国
摘要
本研究旨在优化乏核燃料在放入双用途干式储存容器之前的冷却时间，以减少从VVER-440反应堆中取出的燃料安全储存所需的总体冷却时间。通过分析衰变热以及评估储存容器表面及距容器两米处的剂量当量，来评估缩短冷却时间的可行性。为了缩短冷却时间，储存容器中由30个储存位置组成的乏核燃料外围层被替换为聚乙烯、钢或这两种材料的组合制成的六边形燃料模拟物。所得结果适用于标准的乏核燃料管理实践，特别是在核电站退役或其他需要尽量减少燃料在池中停留时间的场景中。
章节摘录
引言
目前有三种被广泛认可的核电站退役策略[1]：立即拆除、延迟拆除和封存。这些策略根据监管、经济和安全因素提供了不同的时间表和技术框架来对核电站系统进行去污、拆除和最终处置。
在核电站运营商能够从退役基金中提取资金之前，必须正式启动退役流程。
耗尽、衰变和源计算
VVER-440乏核燃料（SNF）的参考模型（见图1）包含126根燃料棒，其密度约为理论密度的95%，铀-235同位素的富集度为4.38 wt%，这些燃料棒排列成三角形晶格。该模型假设所有燃料棒的富集度均匀，富集度与实际SNF配置中的平均富集度一致。模型中未考虑可燃吸收剂（如钆）的影响，也未考虑控制棒的作用。
剂量当量的方位角分布
利用MCNP代码计算剂量当量，得到了SNF七年冷却时间的结果，所有数值均以标准装载模式下的最大值进行归一化。图7显示了SNF储存容器周围方位角变化对相对剂量当量的影响。
标准装载模式的参考值设为1.0，对应于在3D模型中距储存容器两米处测得的100 μSv/h的限值。
结论
本文表明，使用燃料模拟物是一种有效的技术措施，可以减少VVER-440乏核燃料在转移至双用途干式储存容器之前的冷却时间。通过使用MCNP代码进行剂量当量计算，并结合ORIGEN模块进行的衰变热分析，确定用聚乙烯、钢或复合材料模拟物替代部分乏核燃料能够满足运输限制要求。
作者贡献声明
Ond?ej B??ek：撰写初稿。M. Lovecky：审阅与编辑，监督。R. ?koda：监督
利益冲突声明
? 作者声明他们没有已知的可能会影响本文所述工作的财务利益或个人关系。
