次锕系元素是乏燃料中长寿命放射性物质的主要成分。目前世界上在运行的商用核反应堆绝大部分是压水堆,因此,研究次锕系元素在压水堆中的嬗变特性,以及最终实现压水堆嬗变次锕系元素,是解决核废料处理问题的关键。而在压水堆中引入次锕系元素时,如何选取最适当的装载方式,是压水堆嬗变次锕系元素的关键问题。在乏燃料产生的次锕系元素中,Np-237的含量最高,因此本文侧重于研究Np-237在压水堆中的嬗变特性。本文基于MIT发布的压水堆BEAVRS基准题,研究了两种不同Np-237在压水堆可燃毒物棒中的装载方式。一种是在可燃毒物棒中使用Np-237直接替换部分可燃毒物。另一种是在可燃毒物不锈钢包壳和锆合金包壳之间的水隙中,以Np-237镀层的方式装载。模拟计算结果显示:在不显著降低压水堆有效增殖因数的情况下,两种Np-237在压水堆可燃毒物棒中的装载方式的装载量均相当于5-6个压水堆Np-237的年产额。两种Np-237的装载方式均是可行的。首先,这两种装载方式不需要改变压水堆堆芯的配置以及核燃料的组份。其次,两种装载方式将Np-237嬗变材料与核燃料完全隔绝,有利于压水堆卸出乏燃料的后处理。因此我们认为在压水堆可燃毒物棒装载Np-237进行嬗变,是最优化的次锕系元素装载方式。在可燃毒物棒装载Np-237后,反应堆的燃耗周期会因此减少,可以通过调整堆芯寿期内的硼浓度下降曲线改善这种情况。本文通过模拟计算,在两种Np-237 装载模式中,给出最佳方案,使 Np-237 的装载对压水堆正常运行工况的扰动最小化,同时获得较高Np-237的嬗变率。