Production and Indifference Pricing of Transuranium Isotopes

Abstract

237 T h i s r e p o r t i n d i c a t e s t h e computed r a t e s a t which Np , 2 4 1 Am , Cm 2 4 2 and Cm 2 4 4 a r e i n c i d e n t a l l y p r o d u c e d by s i m u l a t e d power r e a c t o r s . A l s o shown i s t h e e x t e n t t o which some power r e a c t o r f u e l i n g methods c a n be a l t e r e d t o i n c r e a s e t h e p r o d u c t i o n and p u r i t y o f Pu 238 and ~m~~~. An e x p l a n a t i o n o f t h e i n d i f f e r e n c e p r i c e c o n c e p t i s i n t r o d u c e d i n o r d e r t o a s s e s s t h e e f f e c t o f v a r i o u s Pu 238 and Cm 2 4 4 c r e d i t s on t h e e q u i t a b l e p r i c e o f t h e p r e c u r s o r , o r t a r g e t , i s o t o p e s . O t h e r c a l c u l a t i o n s i n t h i s s t u d y show how v a r i o u s c r e d i t s f o rt r a n s u r a n i u m i s o t o p e s would a f f e c t f u e l -c y c l e c o s t s b o t h f o r normal f u e l i n g methods. and f o r some a l t e r e d f u e l i n g methods i n power r e a c t o r s . F u e l i n g Schemes f o r I n c r e a s i n g t h e P r o d u c t i o n R a t e and P u r i t y o f Curium-244 .. 25R e c y c l i n g P r e c u r s o r I s o t o p e s t o Produce P l u t o n i u m -2 3 8 and Curium-244 i n Power R e a c t o r s . . 28I n d i f f e r e n c e P r i c e s f o r T a r g e t I s o t o p e s .. 33The T o t a l Cost o f P r o d u c i n g T r a n s u r a n i u m I s o t o p e s from T a r g e t M a t e r i a l s. 41The Impact o f T r a n s u r a n i u m I s o t o p e s C r e d i t s on F u e l -C y c l e C o s t s o f Power R e a c t o r s .. 48The Impact o f C r o s s S e c t i o n U n c e r t a i n t i e s on t h e Computed P r o d u c t i o n o f Transuranium I s o t o p e s .5 3 APPEhIDIX A .. 56Comparison o f ALTHAEA Computer Code R e s u l t s w i t h t h e R e s u l t s o f Chemical A n a l y s e s o f YANKEE and VALLECITOS F u e l Rods APPENDIX B . 60 Sample Computer P r i n t o u t Summary from t h e Report ~n t i t l e d or mat ion o f ~r a n s u r a n i u m I s o t o p e s i n Power R e a c t o r s . BNWL-140 REV1 R e f e r e n c e s . The Computed P r o d u c t i o n and P u r i t y o f Cm 2 4 4 From P l u t o n i u m E n r i c h e d N a t u r a l Uranium F u e l a t C o n s t a n t Power o r a t C o n s t a n t F l u x Some I s o t o p e P r o p e r t i e s R e l a t l v e Power (W/MWe-yr) S u c c e s s i v e l y G e n e r a t e d by a Curium M i x t u r e I n i t i a l l y 2 4 4 C o n t a i n i n g 86 w t % Cm .Recycle o f P l u t o n i u m and Americium t o Form ~m 2 4 2 , C m 2 4 4 , and ~~2 3 8 i n a PWR Using S l i g h t l y E n r i c h e d Uranium a s S u p p l e m e n t a l EnrichmentRecycle o f U 236 and Np 2 3 7 t o Form Pu 238 in a PWR Using S l i g h t l y E n r i c h e d Uranium Recycle o f U 236 and Np 2 3 7 t o Form Pu 238 in a PWR Using F u l l y E n r i c h e d Uranium T a r g e t s and T a r g e t C o n c e n t r a t i o n s Used f o r D e t e r m i n i n g t h e I n d i f f e r e n c e P r i c e s o f I s o t o p e s Leading t o ~m 2 4 4Hea...

Actinide properties and methods of production

“…Conventional Form of Periodic Table Showing Predicted Locations of New Elements r f' 11 12 13 I. 15 16 1).…”

Die Wiederaufarbeitung von Uran-Plutonium-Kernbrennstoffen

“…In dem allerdings unwahrscheinlichen Fall, daß das Kraftwerksplutonium nicht mehr als Kernbrennstoff verwendet werden sollte, ließe sich speziell das Americium-241 in größeren Mengen auch aus diesen Lagerbeständen gewinnen 178,185,186,187 Für den ersten gemeinsamen Trennschritt wurden in den einzelnen Fällen Extraktionen mit TBP 191,192), mit aliphatischen Aminen 182) oder quarternären Ammoniumnitraten 193,194,195) benützt. Alle diese Verfahren erfordern jedoch eine hohe Aussalzkonzentration.…”