[发明专利]配置压水堆铀钚混合燃料稳定钚同位素原料的方法及原料

说明书

本发明涉及一种配置压水堆铀钚混合燃料稳定钚同位素原料的方法及原料，该方法包括以下步骤：(1)等效supgt;239/supgt;Pu比例因子计算；(2)原料准备：将原料分为等效supgt;239/supgt;Pu质量含量小于目标等效supgt;239/supgt;Pu质量含量P的原料I、大于目标等效supgt;239/supgt;Pu质量含量P的原料II两部分，分别进行钚的品质计算并进行排序；(3)初次原料挑选与混合：从原料I和原料II中挑选钚的品质最低和最高、或接近平均值预设数量的原料分别装入A大罐、B大罐中并装满，分别从A大罐中取出原料、B大罐中取出原料装入产品罐中，使得产品罐中的等效supgt;239/supgt;Pu质量含量等于目标等效supgt;239/supgt;Pu质量含量P，得到压水堆铀钚混合燃料稳定钚同位素原料。

技术领域

本发明属于压水堆铀钚混合燃料制造技术领域，具体为一种配置压水堆铀钚混合燃料稳定钚同位素原料的方法。

背景技术

我国采用核燃料闭式循环策略，通过回收铀钚和次锕系元素，可以充分利用铀资源，减少高放废物量与核废物的长期放射性危害，确保核能的可持续发展。在压水堆中使用铀钚混合燃料(MOX燃料)是核燃料闭式循环的重要组成部分，也是第三代压水堆的用户要求。

根据目前压水堆UO₂燃料的采购经验，核电站通过燃料管理报告确定后续循环换料采用的新燃料组件的类型和数量，从而向燃料制造厂提前采购相应的燃料组件。同样对于MOX燃料，核电站需向MOX燃料制造厂提供相关参数，包括MOX燃料中PuO₂的含量、Pu的同位素组成、组件数量等。

MOX燃料制造厂的PuO₂原料由乏燃料后处理厂提供，PuO₂原料粉末基本以杯(千克量级)的形式储存与运输，且每个杯中的PuO₂粉末的同位素组成可能都不相同，因此配置稳定钚同位素成分并且满足核电厂要求的MOX燃料是MOX燃料制造过程中的技术难点。

发明内容

为解决MOX燃料制造过程中的技术难点，本发明的目的在于提供一种配置压水堆用铀钚混合燃料的方法及乏燃料组件，通过该方法能够实现钚同位素成分的管理，配置出等效²³⁹Pu质量含量一致、钚的品质尽可能稳定的多罐原料用于压水堆用的铀钚混合燃料制造，这种配置方法不受混料能力的大小限制，且无需原料的等效²³⁹Pu的量与目标值尽可能接近，从而可以尽可能的利用库中的所有原料。

为达到以上目的，本发明采用的一种配置压水堆铀钚混合燃料稳定钚同位素原料的方法，所述方法包括以下步骤：

步骤(1)、等效²³⁹Pu比例因子计算，确定一套参考的钚同位素的组成和目标钚质量含量，并计算等效₂₃₉Pu比例因子；

步骤(2)、原料准备，包括以下步骤：

A、对产品库中所有原料进行等效²³⁹Pu质量含量的计算并进行排序，其中等效²³⁹Pu质量含量＝²³⁹Pu质量含量+²⁴¹Pu质量含量×等效²³⁹Pu比例因子，由用户指定铀钚混合燃料的等效²³⁹Pu质量含量为目标等效²³⁹Pu质量含量P，将原料分为等效²³⁹Pu质量含量小于目标等效²³⁹Pu质量含量P的原料I、大于目标等效²³⁹Pu质量含量P的原料II两部分；

B、分别对原料I、原料II进行钚的品质计算并进行排序，其中，钚的品质Q为²³⁹Pu与²⁴¹Pu的含量之和，分别得到原料I的钚的品质平均值Q_I、原料II的钚的品质平均值Q_II，Q_I、Q_II作为选择原料时的参考值；