课题组“基于行波堆技术的核燃料增殖与嬗变关键基础理论研究”自然科学基金结题
国家自然科学基金重大研究计划“先进核裂变能的燃料增殖与嬗变”2014年度学术交流会于2015年1月17日至18日在北京会议中心举行。本次会议由国家自然科学基金委数理学部物理Ⅱ处处长蒲钔研究员主持开幕式，中科院院士詹文龙介绍了重大研究计划的进展情况。研究计划重点项目及培育项目相关负责人汇报了项目的进展情况及后续研究计划。
西安交通大学核反应堆热工水力研究室(NuTHeL)秋穗正教授、田文喜教授、张大林副教授、博士研究生郑美银、刘明皓、陈勇征参加了会议。研究室负责承担的“基于行波堆技术的核燃料增殖与嬗变关键基础理论研究”国家自然科学基金课题顺利结题。该课题主要取得以下三个方面的研究成果：
1.开发了MCNP和ORIGEN耦合程序MCORE用于行波堆中子输运和燃耗的耦合求解，并采用OECD/NEA压水堆组件基准题和快堆基准题验证了MCORE计算结果的可靠性。
2.进行了行波堆初步概念设计及安全分析。针对CANDLE燃耗策略提出了轴向行波堆概念，验证了轴向增殖-燃烧波存在的可行性；针对径向步进倒料策略提出棋盘式径向倒料钠冷行波堆，计算结果表明该堆具有较高的功率峰和很强的增殖能力，平均燃耗可达17.5%左右。研究室开发池式钠冷快堆安全分析程序THACS用于行波堆系统安全分析。通过参与原子能机构IAEA快堆基准题项目并与其它机构的结果进行比较，验证了THACS的正确性。计算结果表明，行波堆堆芯在事故下处于安全状态。
3.进行行波堆增殖与嬗变研究。将MA均匀添加到行波堆堆芯中，计算结果表明堆芯的嬗变率随MA质量份额呈抛物线变化，而嬗变量随MA质量份额线性增大；当MA质量份额为6.0%时，嬗变率约为60.0%，支持比约为13，即可支持同等功率的13座压水堆核电厂；随着MA的加入，堆芯安全参数趋于恶化。
本项目的研究为行波堆物理、热工水力及安全分析提供借鉴，在简化核燃料循环体系方面具有一定的学术价值。项目目前已发表SCI论文5篇，EI论文4篇，国内邀请报告1次，其它会议论文8篇，形成2项软件著作权；项目部分研究结果列入专著《核动力系统热工水力计算方法》中；项目负责人入选教育部新世纪优秀人才（2012），获陕西省青年科技奖（2014）。
此外，研究室另一项重点项目“钍基熔盐堆安全分析关键技术及非能动余热排出系统特性研究”由秋穗正教授进行年度进展汇报。该项目在钍基熔盐堆多群数据库研制及堆芯物理分析、热工安全分析及安审基础理论研究和实验研究方面取得重要进展。