Back-End Nuclear Fuel Cycle Options: Effects on High Level Waste Management and Disposal

In this thesis, back end fuel cycle options for Pressurized Water Reactor are discussed in terms of effects on high level waste management and, more specifically, on geological disposal. Once-through and alternative closed nuclear fuel cycles for a typical Pressurized Water Reactor are compared with respect to waste disposal densities (waste disposal area required for spent fuel and high level waste) in a permanent geological repository and radiological toxicities of resultant wastes. In the first part of the study, utilizing the code MONTEBURNS, relevant compositions and decay heats of wastes generated in the considered fuel cycles are obtained for several selected burnup values. Then, using the code ANSYS, thermal analyses are performed for a reference repository concept and disposal areas needed for waste types under consideration are determined.Bu tezde, Basınçlı Su Reaktörü tipi bir reaktör için reaktör sonrası yakıt çevrimi seçenekleri yüksek aktiviteli atık idaresi, özellikle de jeolojik bertaraf üzerindeki etkileri yönünden irdelenmiştir. Açık yakıt çevrimi ile alternatif kapalı yakıt çevrimleri, oluşan atıkların jeolojik bertaraf yoğunlukları (kullanılmış yakıt ve yüksek seviyeli atığın tasfiyesi için gereken alan) ve radyolojik toksisiteleri açısından karşılaştırılmıştır. Çalışmanın ilk bölümünde, seçilmiş yanma miktarları için, yakıt çevrimlerinde oluşan atıkların kompozisyonları ve bozunma ısıları MONTEBURNS kodu kullanılarak elde edilmiştir. Daha sonra, ANSYS kodu kullanılarak bir referans jeolojik bertaraf tesisi tasarımı için ısıl analizler yapılmış ve her bir atık tipi için gerekli bertaraf alanları belirlenmiştir