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2012年10月 9日 (火)

PE Day 3 Nuclear Fuels

あれっ? 前回から3,4週間開いていますが、気を取り直して再開。
今日はNuclear fuels.

U3O8: Yellow cake
Ore cost: $22.50 / kg (2009)
Ore grade: 0.2% U3O8
Conversion: U3O8 -> UF6 (gas)
Enrichment: 0.71 wt% U235 to 3-5 wt% U235
by Gaseous diffusion and centrifuge, Laser isotopic separation, Atomic vapor laser isotopic separation (AVLIS, Lawrence Livermore National Laboratory, US Enrichment Corporation), SILEX(Global Laser Enrichment)
Enrichment mass balance
Separative Work Units (SWU): kind of energy used for enrichment, kg-SWU
Value function
Cost $146/kg-SWU (2009), 120 t-SWU equal 1 GWe plant
Fabrication: Convert from UF6 to UO2
Total cost about $220/kgU

Burnup: Energy - MWD/kg
Normally 3 cycles of 1.5 to 2 years each
100% burnup = 938 GWd/t
Conversion ratio 0.6
1% wt U235 -> 10 GWD/MTU
10 GWD/MTU -> 1 year
1 GWD/MTU = 1% in keff
1% keff = 100 ppm Boron

Waste: owned by DOE

Time value of Money:
F = P * (1+i)^n



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