Journals / Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi / 2005 / Cilt: 20 - Sayı: 4

Investigation of effectiveness of different tritium breeding materials in a fusion-fission hybrid reactor fuelled with $ThSi_2$-moderated with natural Li

Doğal Li soğutuculu-$ThSi_2$ yakıtlı bir füzyon-fisyon hibrid reaktöründe farklı trityum üretim malzemelerinin etkinliğinin incelenmesi

Pages
463–471
Publication Date
2022-10-18
DOI
—
🏛️Bibliographic metadata and full text access for this article are provided via DergiPark.
DergiPark Record ↗
✨

AI Summary & Key Takeaways

AI Insight
⚡ TL;DR(Too Long; Didn't Read)

Highest value of $^{233}U$ breeding and production of the fission energy are reached with using of $Li_2Zr0_3$ in tritium breeding zones of the blanket.

📌 3 Key Takeaways

🎯
Objective & Hypothesis:In this work, a fusion-fission reactor fuelling with $ThSi_2$ is investigated.
📊
Key Findings & Data:Natural Li is selected as a moderator in the reactor and $Li_2Ti0_3$, $Li_2Zr0_3$, $Li_4Si0_4$ ve $Li_2O$ are used in the tritium breeding zones of the reactor. 14.1 MeV D-T neutrons are used as a fusion neutron source.
💡
Conclusion & Impact:Highest value of $^{233}U$ breeding and production of the fission energy are reached with using of $Li_2Zr0_3$ in tritium breeding zones of the blanket.
🔬Design:Survey & Empirical Study
📍Scope:Comprehensive Sample
⚙️Variables:Domain Parameters

Abstract

In this work, a fusion-fission reactor fuelling with $ThSi_2$ is investigated. Natural Li is selected as a moderator in the reactor and $Li_2Ti0_3$, $Li_2Zr0_3$, $Li_4Si0_4$ ve $Li_2O$ are used in the tritium breeding zones of the reactor. 14.1 MeV D-T neutrons are used as a fusion neutron source. Tritium breeding rates, $^{233}U$ breeding rates, fission energy breeding rates and fission power production are investigated for At=10 days during a reactor operation period over four years, Using $Li_2O$ in tritium breeding zones of the reactor provided highest tritium breeding rate. Highest value of $^{233}U$ breeding and production of the fission energy are reached with using of $Li_2Zr0_3$ in tritium breeding zones of the blanket.

Özet

Bu çalışmada $ThSi_2$ yakıtlı bir füzyon-fisyon hibrid reaktör ele alınmıştır. Reaktörde soğutucu olarak doğal Li seçilmiş ve trityum üretim bölgesinde $Li_2Ti0_3$, $Li_2Zr0_3$, $Li_4Si0_4$ ve $Li_2O$ gibi dört farklı Li bileşikleri kullanılmıştır. Reaktörde füzyon nötron kaynağı olarak 14.1 MeV D-T nötronları kullanılmış ve $Delta t=10$ gün olmak üzere 4 yıllık çalışma süresince reaktörde trityum üretimi, $^{233}U$ izotopu üretimi, fisyon enerjisi üretimi ve nükleer güç üretiminin değişimleri incelenmiştir. 4 yıllık reaktör işlem zamanında trityum üretiminde $Li_2O$, $^{233}U$ izotopu üretiminde ve fisyon enerjisi üretiminde $Li_2Zr0_3$ bileşiğinin kullanıldığı mantolar en iyi sonuçları vermiştir.

🔖

Cite This Article

YILDIZ, K., ACIR, A. (2022). Investigation of effectiveness of different tritium breeding materials in a fusion-fission hybrid reactor fuelled with $ThSi_2$-moderated with natural Li. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, Cilt: 20 - Sayı: 4, 463–471. https://ajindex.com/articles/524192

📄 Full Text PDF Viewer

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

References (2)

  1. "Information on Nuclear Energy for Electricity, and Uranium for It", Uranium Information Centre (http://www.uic.com.au),
  2. Melbourne, Australia. 2.Ünak T., "What is the Potential Use of Thorium in the Future Energy Production Technology?" Progress in Nuclear Energy, Vol. 37, No. 1-4, 137-144,2000. 3.Berwald, D.H., "Fission Suppressed Hybrid Reactor-the Fusion Breeder", UCID-19638, Lawrence Livermore Laboratory, 1982. 4.Şahin S., Al-Kusayer T., Al-Samair M., Raoof M. A., "Neutronic Investigations of Experimental AYMAN Hybrid Blankets", Transactions of the American Nuclear Society 1984 International Conference, 47, 151, 1984. 5.Şahin, S., Al-Kusayer, T., "$^{244}Cm$ as Multiplier and Breeder in a ThO2 Hybrid Blanket Driven by a (Deuterium-Tritium) Source", Fusion Technology, 10,1297,1986. 6.Şahin S., Al-Kusayer T., Raoof M.A., "Preliminary Design Studies of A Cylindrical Experimental Hybrid Blanket with Deuterium-Tritium Driver", Fusion Technology, 10,84,1986. 7.Şahin S., Yapıcı H., "Rejuvenation of Light Water Reactor Spent Fuel in Fusion Blankets", Annals of Nuclear Energy, 25,1317, 1998. 8.Şahin H. M., Yıldız K., Altınok T., Kılıç Y., "Bir Toryum Füzyon-Fisyon Reaktöründe Nükleer Atıkların Farklı Soğutucularla Değerlendirilmesi", Journal of Polytechnic, Vol. 5, 163,2002., 9.Yapıcı H., İpek O., "Neutronic Performance of Coupled Hybrid Blanket Fueled With ThO2 and UO2" Energy Conversion and Management, 44,11,1853-1873,2003. 10.Yapıcı H, "Power Flattening of an Inertial Fusion Energy Breeder with Mixed ThO2-UO2 Fuel", Fusion Engineering And Design, 65,89-108,2003. 11.Ünalan S., Ayata T., Akansu S.O., Erişen A., Bölükbaşı A., "Light and Heavy Water Cooled Hybrid Reactors for Rejuvenation of LWR Spent Fuels", Energy Conversion and Management, 44,2567,2003. 12.Yıldız K., "ThC2 Yakıtlı ve Li17Pb83 Soğutuculu Bir Füzyon-Fisyon Reaktöründe Trityum Üretim Bölgesinde Farklı Li Bileşikleri Kullanılmasının Reaktör Performansına Etkilerinin Değerlendirilmesi", Journal of Polytechnic, Vol. 7, 141-148,2004. 13.Yapıcı, H., Bayrak, M., "Neutronic Analysis of Denaturing Plutonium in A Thorium Fusion Breeder and Power Flattening", Energy Conversion and Management, 46, 7-8, 1209-1228,2005. 14.Şahin S., Yapıcı H., "Neutronic Analysis of a Thorium Fusion Breeder with Enhanced Protection against Nuclear Weapon Proliferation", Annals of Nuclear Energy, 26, 13, 1999. 15.Şahin S, Yapıcı H., Şahin N., "Neutronic Performance of Proliferation Hardened Thorium Fusion Breeders", Fusion