Вестник Кольского научного центра РАН № 2, 2019 г.

DO I: 10.25702/KSC.2307-5228.2019.11.2.105-115 УДК 621.039.546.3 И ЗУЧЕНИЕ ЗАКОНОМ ЕРНОСТЕЙ ОБРАЗОВАНИЯ ИСТОЧНИКОВ ТЕПЛА В Х РАНИЛИЩАХ КОН ТЕЙНЕ РНО ГО ТИПА ДЛЯ ОТРАБОТАВШ ЕГО ЯДЕ РНО ГО ТОПЛИВА РЕАКТОРОВ МАЛОЙ МОЩ НОСТИ В. А. Наумов, С. А. Гусак ФГБУН Горный институт КНЦ РАН, Апатиты Аннотация Представлены результаты исследований, целью которых являлось изучение закономерностей образования остаточного тепловыделения отработавшего ядерного топлива (ОЯТ) из реакторов атомных станций малой мощности (АСММ), разрабатываемых в России и отличающихся технологией теплоносителя — водо-водяных ижидкометаллических. Установлено, что при времени выдержки ОЯТ, равной или больше продолжительности топливного цикла, образование остаточного тепловыделения определяется смесью продуктов деления и актиноидов. С увеличением времени выдержки ОЯТ вклад а-распада актиноидов в полное остаточное тепловыделение повышается. На основе разработанной трехмерной модели одиночного контейнера ТУК-120 с ОЯТ изучены особенности формирования температурного режима контейнера при свободной конвекции на его боковой поверхности. Результаты исследований позволяют сделать вывод, что интенсивность свободно-конвективного теплообмена может обеспечить отвод остаточного тепловыделения в соответствии с нормативными требованиями по тепловой безопасности сухого хранения контейнеров с ОЯТ из реакторов АСММ различного типа. Ключевые слова: реакторы малой мощности, отработавшее ядерное топливо, остаточное энерговыделение, продукты деления, актиноиды, контейнер ТУК-120, температурный режим, свободно-конвективный теплообмен. STUDY OF FORMATION REGULARITIES OF HEAT SOURCES IN THE CASK TYPE STORAGE FACILITIES FOR SPENT NUCLEAR FUEL OF THE LOW-POWER RECTORS Vadim A. Naumov, Sergey A. Gusak Mining Institute of KSC RAS, Apatity, Russia Abstract The paper presents the results of studies, the purpose of which was to study the generation regularities of residual heat of spent nuclear fuel (SNF) from the reactors of small nuclear power plants (SNPP), which are developed in the Russia and different in coolant technology: pressurized water reactors and liquid-metal reactors. It was found that when the cooling time of SNF is equal or greater than the fuel cycle duration, the generation of residual heat is determined by the mixture of fission products and actinides. With increasing cooling time of SNF the contribution of а -decay of actinides to the total residual heat is increased. Based on the developed 3D model of a single TUK-120 container with SNF), the features of temperature regime formation of the container with free convection on its side surface, have been studied. The results show that the intensity of free convection heat transfer can provide the residual heat removal in compliance with the regulatory requirements for thermal safety of dry storage of containers with SNF from SNPP reactors of various types. Keywords: low-power reactors, spent nuclear fuel, residual heat, fission products, actinides, TUK-120 container, temperature regime, free convection heat transfer. ВЕСТНИК Кольского научного центра РАН 2/2019 (11) 105