Assessment of the potential for criticality in the far field of a used nuclear fuel repository

این مطالعه با هدف ارزیابی احتمال وقوع بحران در ناحیه دور مخزن برای دفع مستقیم از سوخت هسته ای راکتور تجارتی سبک نور استفاده می کند. دو مدل در ترکیب استفاده می شود: (1) یک مدل نوترونی برای برآورد حداقل توده های بحرانی رسوبات کروی، اشباع آب مواد منفجره؛ (2) یک مدل حمل و نقل برای شبیه سازی انحلال بسته های زباله ای که در یک آرایه قرار داده شده اند و حمل و نقل بعدی از محلول های شسته شده از طریق سنگ شکنی به یک مکان انباشته تک تقسیم می شود. مدل نوترونی نشان می دهد که فلزات سنگین از انواع مختلف سوخت های مورد استفاده همانند حداقل رفتار بحرانی بحرانی در فضای پارامتر غنی سازی و سوختگی اولیه، که عمدتا به وسیله محتویات تقسیم می شود، اعمال می شود. با این حال، مقدار حداقل کمیت بحرانی در این فضای پارامتر به طور قابل توجهی تغییر می کند و اثرات ثانویه مانند حضور هسته های جذب کننده نقش کوچکی دارند. مدل حمل و نقل از سناریوهای مختلف حمل و نقل زیرزمینی استفاده می کند و برای هر سناریو توده هر ایزوتوپ و محتوای کلی تقسیم انباشت از زمان انقراض کانتور تا صد میلیون سال در فاصله های مختلف از لبه مخزن گزارش می شود. با در نظر گرفتن نتایج دو مدل در کنسرت، نشان داده شده است که حتی اگر تجمع یک جرم بحرانی در شرایط محافظه کار امکان پذیر باشد، بعید است که این شرایط در مجاورت یک مخزن با دقت مهندسی وجود داشته باشد. بر اساس نتایج هر مدل، توصیه هایی برای کاهش خطر با توجه به ویژگی های زباله و طراحی مخزن داده می شود.