Monte Carlo calculations of the incineration of plutonium and minor actinides of laser fusion inertial confinement fusion fission energy (LIFE) engine

Abstract

In this paper, neutronic analysis in a laser fusion inertial confinement fusion fission energy (LIFE) engine fuelled plutonium and minor actinides using a MCNP codes was investigated. LIFE engine fuel zone contained 10 vol% TRISO particles and 90 vol% natural lithium coolant mixture. TRISO fuel compositions have Mod①: reactor grade plutonium (RG-Pu), Mod②: weapon grade plutonium (WG-Pu) and Mod③: minor actinides (MAs). Tritium breeding ratios (TBR) were computed as 1.52, 1.62 and 1.46 for Mod①, Mod② and Mod③, respectively. The operation period was computed as ∼21 years when the reference TBR>1.05 for a selfsustained reactor for all investigated cases. Blanket energy multiplication values (M) were calculated as 4.18, 4.95 and 3.75 for Mod①, Mod② and Mod③, respectively. The burnup (BU) values were obtained as ∼1230, ∼1550 and ∼1060 GWd tM-1 , respectively. As a result, the higher BU were provided with using TRISO particles for all cases in LIFE engine.

Sistema para frenado de neutrones y reproducción de tritio en plantas de fusión nuclear por confinamiento inercial

“…En esta tesis se plantea la utilización de materiales con baja absorción de neutrones desarrollados para reactores de fisión (zircaloy) para mejorar la economía neutrónica del manto. Algunos conceptos para IFE y reactores híbridos han aprovechado la ventaja de poder seleccionar materiales sin las restricciones de un campo magnético intenso y han llevado a cabo estudios con combustible tipo TRISO o con sales fundidas como el FLiBe del HYLIFE [50,[63][64][65][66][67]. El uso de distintos materiales estructurales proporciona mayores prestaciones termomecánicas como es el caso del carburo de silicio o materiales con una alta transparencia y baja activación ante el flujo neutrónico como es el caso del vanadio [68][69][70][71].…”