Advanced plutonium management in PWR - complementarity of thorium and uranium cycles
Gestion avancée du plutonium en REP – Complémentarité des cycles thorium et uranium
Résumé
In order to study the possibility of advanced management of plutonium in existing
reactors, 8 strategies for plutonium multi-recycling in PWRs are studied. Following
equilibrium studies, it was shown that, by using homogeneous assemblies, the use of
thorium cannot reduce the plutonium inventory of equilibrium cycle or production of
americium. By distributing the different fuel types within the same assembly, some
thoriated strategies allow however lower inventories and lower production americium
best strategies using only the uranium cycle. However, in all cases, low fuel conversion
theories in PWRs makes it impossible to lower resource consumption more than a
few percent compared to strategies without thorium. To study the transition, active
participation in development of the scenario code CLASS has been taken. It led
to the two simulation scenarios among those studied in equilibrium with CLASS.
These simulations have shown discrepancies with previously simulated scenarios.
The major causes of these differences were identified and quantified.
Dans le but d’étudier les possibilités de gestion avancée du plutonium dans les
réacteurs actuels, 8 stratégies de multi-recyclage du plutonium dans des REP sont
étudiées. Suite à des études à l’équilibre, il a été montré que, en utilisant des assemblages
homogènes, l’utilisation du thorium ne permet pas de réduire les inventaires
de plutonium en cycle à l’équilibre ni la production d’américium. En répartissant
les différents types de combustibles au sein d’un même assemblage, certaines stratégies
thoriées permettent cependant d’obtenir des inventaires et des productions
d’américium inférieur aux meilleures stratégies utilisant uniquement le cycle uranium.
Cependant dans tous les cas, le faible taux de conversion des combustibles
thoriés en REP conduit à l’impossibilité de faire baisser la consommation de ressources
de plus de quelques pour-cent par rapport aux stratégies sans thorium. Afin
d’étudier la transition, une participation active au développement du code de scénario
CLASS a eu lieu. Elle a aboutie à la simulation de deux scénarios parmi ceux
étudiés à l’équilibre avec CLASS. Ces simulations ont montrées des écarts avec les
scénarios simulés précédemment. Les causes majeures de ces écarts ont été identifiées
et quantifiées.
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