In this paper we discuss spent fuel management options in the Republic of Korea (ROK) from two interrelated perspectives: Centralized dry cask storage and spent fuel pyroprocessing and burning in sodium fast reactors (SFRs). We argue that the ROK will run out of space for at-reactors spent fuel storage by about the year 2030 and will thus need to transition centralized dry cask storage. Pyroprocessing plant capacity, even if approved and successfully licensed and constructed by that time, will not suffice to handle all the spent fuel discharged annually. Hence centralized dry cask storage will be required even if the pyroprocessing option is successfully developed by 2030. Pyroprocessing is but an enabling technology on the path leading to fissile material recycling and burning in future SFRs. In this regard we discuss two SFR options under development in the U.S.: the Super Prism and the Travelling Wave Reactor (TWR). We note that the U.S. is further along in reactor development than the ROK. The ROK though has acquired more experience, recently in investigating fuel recycling options for SFRs. We thus call for two complementary joint R&D project to be conducted by U.S. and ROK scientists. One leading to the development of a demonstration centralized away-fromreactors spent fuel storage facility. The other involve further R&D on a combined SFR-fuel cycle complex based on the reactor and fuel cycle options discussed in the paper.
The Advanced Test Reactor (ATR), at the Idaho National Laboratory (INL), is one of the world's premier test reactors for providing the capability for studying the effects of intense neutron and gamma radiation on reactor materials and fuels. The physical configuration of the ATR, a 4-leaf clover shape, allows the reactor to be operated at different power levels in the comer 'lobes' to allow for different testing conditions for multiple simultaneous experiments. The combination of high flux (maximum thermal neutron fluxes of 1E15 neutrons per square centimeter per second and maximum fast [E>1.0 MeV] neutron fluxes of 5E14 neutrons per square centimeter per second) and large test volumes (up to 122 cm long and 12.7 cm diameter) provide unique testing opportunities. The current experiments in the ATR are for a variety of test sponsors - US government, foreign governments, private researchers, and commercial companies needing neutron irradiation services. There are three basic types of test configurations in the ATR. The simplest configuration is the sealed static capsule, which places the capsule in direct contact with the primary coolant. The next level of experiment complexity is an instrumented lead experiment, which allows for active control of experiment conditions during the irradiation. The most complex experiment is the pressurized water loop, in which the test sample can be subjected to the exact environment of a pressurized water reactor. For future research, some ATR modifications and enhancements are currently planned. This paper provides more details on some of the ATR capabilities, key design features, experiments, and future plans.
A silicon-based micro-reactor to amplify small amount of deoxyribonucleic acid (DNA) has been fabricated using micro-electro-mechanical systems (MEMS) technology. Polymerase chain reaction (PCR) of DNA requires a precise and rapid temperature control. A Pt sensor is integrated directly in the chamber for real-time temperature measurement and an infrared lamp is used as external heating source for non-contact and rapid heating. In addition to the real-time temperature sensing, PCR needs a rapid thermocycling for effective PCR. For a fast thermal response, the thermal mass of the reactor chamber is minimized by removal of bulk silicon volume around the reactor using double-side KOH etching. The transparent optical property of silicon in the infrared wavelength range provides an efficient absorption of thermal energy into the reacting sample without being absorbed by silicon reactor chamber. It is confirmed that the fabricated micro-reactor could be heated up in less than 30 sec to the denaturation temperature by the external infrared lamp and cooled down in 30 sec to the annealing temperature by passive cooling.
This paper presents the design features and preliminary design analysis results of the Wielenga Innovation Static Salt Reactor (WISSR). The WISSR incorporates features that make it both flexible and inherently safe. It is based on innovative technology that controls a nuclear reactor by moving molten salt fuel into or out of the core. The reactor is a low-pressure, fast spectrum transuranic (TRU) burner reactor. Inherent shutdown is achieved by a large negative reactivity feedback of the liquid fuel and by the expansion of fuel out of the core. The core is made of concentric, thin annular fuel chambers containing molten fuel salt. A molten salt coolant passes between the concentric fuel chambers to cool the core. The core has both fixed and variable volume fuel chambers. Pressure, applied by helium gas to fuel reservoirs below the core, pushes fuel out of a reservoir and up into a set of variable volume chambers. A control system monitors the density and temperature of the fuel throughout the core. Using NaCl-(TRU,U)Cl3 fuel and NaCl-KCl-MgCl2 coolant, a road-transportable compact WISSR core design was developed at a power level of 1250 MWt. Preliminary neutronics and thermal-hydraulics analyses demonstrate the technical feasibility of WISSR.
This paper presents a comparison of homogenization techniques implemented in the APOLLO3 platform for transport core calculations: standard scalar flux weighting and new flux-moment homogenization, in different combinations with (or without) leakage models. Besides the historical B1-homogeneous model, a new B-heterogeneous one has indeed been implemented recently in the two/three-dimensional-transport solver using the method of characteristics. First analyses have been performed on a very simple Sodium Fast Reactor core with a regular hexagonal lattice. They show that using the heterogeneous leakage model in association with flux-moment homogenization strongly improves the prediction of $k_{eff}$ and void reactivity effects. These good results are confirmed when the application is done to the fissile assemblies of the more complex CFV (Low Void Effect) core of the ASTRID (Advanced Sodium Technological Reactor for Industrial Demonstration) project of sodium-cooled fast breeder reactor (Generation IV).
Transactions of the Korean Society of Pressure Vessels and Piping
/
v.12
no.1
/
pp.101-106
/
2016
NSSS (Nuclear Steam Supply System) and BOP (Balance of Plant) design works for PGSFR (Prototype Gen-IV Sodium Fast Reactor) have been conducted in Korea. NSSS major components, e.g. reactor vessel, steam generator and secondary sodium main pipes, are designed according to the rule of ASME boiler and pressure vessel code division 5, in which DBA (Design by Analysis) methods are used in the stress assessments. However, there is little discussions about detail rules for BOP piping design. In this paper, the detail methodologies of BOP piping stress assessment are discussed including safety systems and non-safety system pipings. It is confirmed that KEPIC MGE(ASME B31.1) and ASME BPV code division 5 HCB-3600 can be used in stress assessments of non-safety pipes and class B pipes, respectively. However, class A pipe design according to ASME BPV code division 5 HBB-3200 has many difficulties applying to PGSFR BOP design. Finally, future development plan for class A pipe stress assessment method is proposed in this paper.
Tak, Nam-Il;Lee, Sung Nam;Kim, Min-Hwan;Lim, Hong Sik;Noh, Jae Man
Nuclear Engineering and Technology
/
v.46
no.5
/
pp.641-654
/
2014
A new computer code, named CORONA (Core Reliable Optimization and thermo-fluid Network Analysis), was developed for the core thermo-fluid analysis of a prismatic gas cooled reactor. The CORONA code is targeted for whole-core thermo-fluid analysis of a prismatic gas cooled reactor, with fast computation and reasonable accuracy. In order to achieve this target, the development of CORONA focused on (1) an efficient numerical method, (2) efficient grid generation, and (3) parallel computation. The key idea for the efficient numerical method of CORONA is to solve a three-dimensional solid heat conduction equation combined with one-dimensional fluid flow network equations. The typical difficulties in generating computational grids for a whole core analysis were overcome by using a basic unit cell concept. A fast calculation was finally achieved by a block-wise parallel computation method. The objective of the present paper is to summarize the motivation and strategy, numerical approaches, verification and validation, parallel computation, and perspective of the CORONA code.
Forni, Massimo;Poggianti, Alessandro;Scipinotti, Riccardo;Dusi, Alberto;Manzoni, Elena
Nuclear Engineering and Technology
/
v.46
no.5
/
pp.595-604
/
2014
SILER (Seismic-Initiated event risk mitigation in LEad-cooled Reactors) is a Collaborative Project, partially funded by the European Commission in the $7^{th}$ Framework Programme, aimed at studying the risk associated to seismic-initiated events in Generation IV Heavy Liquid Metal reactors, and developing adequate protection measures. The project started in October 2011, and will run for a duration of three years. The attention of SILER is focused on the evaluation of the effects of earthquakes, with particular regards to beyond-design seismic events, and to the identification of mitigation strategies, acting both on structures and components design. Special efforts are devoted to the development of seismic isolation devices and related interface components. Two reference designs, at the state of development available at the beginning of the project and coming from the $6^{th}$ Framework Programme, have been considered: ELSY (European Lead Fast Reactor) for the Lead Fast Reactors (LFR), and MYRRHA (Multi-purpose hYbrid Research Reactor for High-tech Applications) for the Accelerator-Driven Systems (ADS). This paper describes the main activities and results obtained so far, paying particular attention to the development of seismic isolators, and the interface components which must be installed between the isolated reactor building and the non-isolated parts of the plant, such as the pipe expansion joints and the joint-cover of the seismic gap.
Proceedings of the Korean Institute of Resources Recycling Conference
/
2006.09a
/
pp.15-32
/
2006
Biomass had been attracted public attention as eco-friendly resource which not increases the greenhouse gas like carbon dioxide. In this study, it had been collected pyrolytic products such as bio-oil, char and pyrolytic gas from various biomass in a fluidized bed reactor which is one of the fast pyrolysis processes. To understand the characteristics of biomass pyrolysis, the variation of products yield and chemical composition was determined with various operating parameters like temperature, gas velocity($U_{0}/U_{mf}$) and bed height(L/D). In the optimum operating conditions, gas yield and water content was the lowest and concentration of guaiacols and syringols were the highest. The maximum yields of bio-oil was from 55% to 58% at $400^{\circ}C$.
This paper presents a newly developed resonance self-shielding method based on Tone's method in $APOLLO3^{(R)}$ for fast and thermal reactor calculations. The new method is based on simplified models, the narrow resonance approximation for the slowing down source and Tone's approximation for group collision probability matrix. It utilizes mathematical probability tables as quadrature formulas in calculating effective cross-sections. Numerical results for the ZPPR drawer calculations in 1,968 groups show that, in the case of the double-column fuel drawer, Tone's method gives equivalent precision to the subgroup method while markedly reducing the total number of collision probability matrix calculations and hence the central processing unit time. In the case of a single-column fuel drawer with the presence of a uranium metal material, Tone's method obtains less precise results than those of the subgroup method due to less precise heterogeneous-homogeneous equivalence. The same options are also applied to PWR UOX, MOX, and Gd cells using the SHEM 361-group library, with the objective of analyzing whether this energy mesh might be suitable for the application of this methodology to thermal systems. The numerical results show that comparable precision is reached with both Tone's and the subgroup methods, with the satisfactory representation of intrapellet spatial effects.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.