钍是一种可转换材料,将其转换成233U能极大提高现有核燃料资源的储量.为实现对钍的合理利用,以模块式柱状高温气冷堆GT MHR的燃料组件作为研究对象,选取低浓缩铀、武器级钚、核反应堆级钚等作为其启动燃料.利用栅格输运计算程序DRAGON对这3种启动燃料下的钍基柱状燃料组件的寿期初中子能谱、无限增殖系数、燃耗、转换比以及233U和232Th的含量等参数进行了分析.结果表明,在易裂变物质初装量约为9％时,与低浓缩铀和武器级钚相比,核反应堆级钚作为启动燃料时组件寿期初中子能谱较硬、转换比较高；其燃耗达90 GW·d/tHM;其无限增殖系数在寿期内的波动最小；燃耗为75 GW· d/tHM时组件中233U存余量与232Th消耗量之比达0.566.
钍基MOX燃料 柱状高温气冷堆 低浓缩铀 武器级钚 核反应堆级钚