В США растет интерес к эксплуатации коммерческих легководных реакторов (light-water reactors (LWR) с улучшенной экономической эффективностью, что может быть достигнуто за счет увеличения продолжительности цикла облучения топлива, уменьшения количества перерывов для перегрузки топлива и уменьшения количества тепловыделяющих сборок, требующих хранения на завершающей стадии топливного цикла. Для обеспечения указанной цели выгорание выгружаемого топлива, а также первоначальное обогащение 235U должны быть выше, чем те, которые используются в современных коммерческих LWR.
Типичный верхний предел, рассматриваемый в настоящем отчете NUREG/CR-7306, ORNL/TM-2023/2938 «Тепловыделяющая сборка и параметрические исследования облучения отработавшего ядерного топлива легководных реакторов с повышенным обогащением и высокой степенью выгорания в контейнерах сухого хранения и транспортных упаковках» (“Fuel Assembly and Irradiation Parametric Study for Extended-Enrichment and High-Burnup Light-Water Reactor Spent Nuclear Fuel in Dry Storage Casks and Transportation Packages”), для среднего выгорания сборки составляет 75 ГВт/дней на 1 т урана в отличие от текущего типичного верхнего предела, составляющего приблизительно 62 ГВт/дней на 1 т урана. Верхний предел, рассматриваемый для первоначального обогащения по 235U, составляет 8 весовых процентов (8 мас. %) в отличие от текущего нормативного предела в 5 мас. %. Диапазон обогащения от 5 до 8 мас. % в этом отчете называется повышенным обогащением. Чтобы исследовать влияние высокого выгорания и повышенного обогащения на мощность дозы и параметры ядерной безопасности (“burnup credit”) для контейнеров сухого хранения и упаковок для транспортировки было проведено параметрическое исследование тепловыделяющей сборки и облучения. Выводы этого исследования помогут сотрудникам NRC при рассмотрении заявок на контейнеры для сухого хранения и транспортные упаковки, содержащие топливо с высокой степенью выгорания и длительного обогащения.
https://www.nrc.gov/reading-rm/doc-collections/nuregs/contract/cr7306/index.html