A study on APR-1400 core design for heterogeneous thorium fuel

APR-1400 원전을 위한 비균질 토륨핵연료 노심설계 방안연구

An optimization of KTF thorium fuel assembly design was performed on the basis of the design parameter studies. Optimization goals ware to make the core have both proliferation resistance and fuel cycle economics. Four kinds of proliferation resistance indexes were used; SNS, TG, BCM, Toxicity. A new index, FEI was regarded as a limiting index for the maximization of fuel cycle economics. Optimized thorium fuel design was applied for APR-1400 reactor core. Nuclear core design procedures were examined to solve the thorium fuel reactor problems. It was shown that heterogeneous thorium fuel core option is acceptable in safety and economics aspects.

PWR에의 토륨 핵연료 운용방안의 하나로 제안되었던 KTF 설계안을 바탕으로, APR-1400 노심에 맞게 설계변수에 빠른 최적화를 수행하였다. 최적화 방향은 핵확산 저항성 증대와 경제성 제고를 목표로 하였으며 최적화의 설계 기준은 핵확산 저항성의 경우 SNS, TG, BCM, Toxicity를 기준으로 하고 경제성은 FEI라는 새로운 지수를 사용하여 두 가지 모두 최대가 되는 방향으로 최적화하였다. 최적 설계안을 이용하여 APR-1400의 노심을 설계하는 과정을 여러 측면에서 검토하였으며, 비균질 노심에 토륨핵연료집합체를 사용한 설계안이 안전성 및 경제적 타당성을 갖음을 확인하였다.