¿Cuáles son las razones por las que el combustible metálico es adecuado para reactores rápidos?

Copié y pegué algunos puntos importantes de una referencia:

– El descubrimiento clave fue que el combustible metálico puede lograr un alto nivel de combustión al dejar espacio para que el combustible se hinche en lugar de tratar de limitar la hinchazón.

– Un nuevo diseño de revestimiento que cambió de un cincel a una muesca esférica, se pudo lograr una combustión mucho mayor y algunos pasadores de combustible alcanzaron una combustión del 18.5%.

– A pesar de la reestructuración del combustible, el combustible metálico ha demostrado excelentes características de rendimiento de irradiación en estado estacionario.

– Los exámenes posteriores a la irradiación de las pruebas de FFTF indicaron que la liberación de gas de fisión al pleno era comparable al combustible EBR-II, no hubo diferencia en la migración de constituyentes, el crecimiento axial fue como se predijo, y no hubo evidencia de una mejora mecánica del revestimiento del combustible Interacción.

– La robustez del combustible metálico se ilustra en el siguiente historial de muestra de un combustible conductor típico irradiado durante las pruebas de seguridad pasivas inherentes EBR-II realizadas en 1986: a) 40 arranques y paradas b) 5 15% de transitorios de sobrecarga c) 3 Transitorios de sobrecarga del 60% d) 45 pruebas de pérdida de flujo (LOF) y pérdida de disipador de calor, incluida una prueba de LOF del 100% de potencia sin escaramuza

– El combustible de metal también tiene un funcionamiento benigno más allá de las características de rendimiento de incumplimiento de revestimiento (RBCB).

– Aunque la temperatura de fusión del combustible metálico es mucho más baja que la del combustible de óxido, también es mucho más difícil elevar la temperatura del combustible debido a la alta conductividad térmica (~ 20 W / mK para metal en comparación con ~ 2 W / mK para óxido ) Como resultado, los márgenes operativos en términos de potencia pueden, de hecho, ser mayores para el núcleo metálico que para el óxido.

– Se encuentra en las características de seguridad pasivas inherentes bajo los eventos genéricos transitorios anticipados sin scram, como la pérdida de flujo sin scram (LOFWS), la pérdida de disipador de calor sin scram (LOHSWS) y la sobretensión transitoria sin scram ( TOPWS), que el combustible de metal muestra sus mayores ventajas sobre el combustible de óxido.

– Las características de rendimiento de neutrónica superiores del combustible metálico permiten diseños de núcleo con una oscilación de reactividad de quemado mínima incluso para diseños modulares pequeños

– El combustible metálico se fabrica fácilmente mediante la técnica de fundición por inyección, no requiere acabado y permite una especificación relajada en dimensiones e impurezas que simplifica aún más el proceso de fabricación. Además, el combustible metálico es compatible con el piroprocesamiento basado en electrorefinación.

Si desea una respuesta detallada, le recomiendo este documento de ANL como un lugar para comenzar: http://gehitachiprism.com/wp-con

Le diría que se asegure de leer la Sección 4.0 sobre las características de seguridad.

Aquí está el resumen:

El combustible metálico, que fue abandonado en la década de 1960 en favor del combustible de óxido, desde entonces ha demostrado ser un combustible de reactor rápido viable. Los descubrimientos clave permitieron una gran capacidad de quemado y excelentes características de rendimiento estable y fuera de lo normal. El combustible metálico es la clave para lograr las características inherentes de seguridad pasiva y el cierre compacto y económico del ciclo de combustible basado en la electrorefinación y la refabricación por inyección.