شماره ركورد
24728
شماره راهنما
NUC2 227
عنوان
تحليل حادثه تزريق راكتيويته در فرآيند پرتودهي هدف هاي توليد موليبدن در راكتور تحقيقاتي تهران
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
رشته تحصيلي
مهندسي هسته اي- مهندسي راكتور
دانشكده
فيزيك
تاريخ دفاع
1403/10/23
صفحه شمار
69 ص.
استاد راهنما
دكتر محمد حسين استكي , دكتر سيد محمد ميروكيلي
استاد مشاور
دكتر سعيده صفائي عرشي
كليدواژه فارسي
موليبدن99، , حادثه تزريق راكتيويته , راكتور تحقيقاتي تهران , ارزيابي ايمني , بارگذاري نمونه ها
چكيده فارسي
چكيده
موليبدن-99، بهعنوان ماده اوليه توليد تكنسيم-99m، يكي از پركاربردترين ايزوتوپهاي پرتوزا در پزشكي هستهاي است كه نقش مهمي در تصويربرداري و تشخيص بيماريها ايفا ميكندكه با توجه به توسعه روزافزون پزشكي هستهاي در ايران توليد موليبدن-99 از اهميت ويژهاي برخوردار است. يكي از روش هاي اصلي توليد اين ايزوتوپ از طريق فرآيند شكافت و پرتودهي هدف هاي اورانيومي با تركيب و غناي متفاوت در راكتورهاي تحقيقاتي مي باشد. در اين فرآيند مي بايستي كليه الزامات ايمني در شرايط پايدار و گذار و حادثه مورد ارزيابي قرارگيرد. هدف از انجام اين پايان نامه بررسي يكي از حوادث مهم و محتمل در شرايط بارگذاري و ترخيص نمونه ها در داخل باكس هاي پرتودهي در داخل قلب راكتورتحقيقاتي تهران مي باشد.
در اين پايان نامه فرآيند پرتودهي هدفهاي توليد موليبدن در رآكتور تحقيقاتي تهران با استفاده از كدهاي محاسباتي MCNP و PARET/ANL مورد تحليل و بررسي قرار گرفته است. بدين منظور ابتدا مدلسازي دقيق قلب رآكتور بر اساس اطلاعات گزارش تحليل ايمني راكتور تهران (SAR) انجام و صحتسنجي مدلسازي از طريق مقايسه نتايج با دادههاي معتبر انجام شده است. پس از اطمينان از صحت مدل هاي محاسباتي، دو مدل هدف با ابعاد مختلف، شامل هدفهاي دهصفحهاي و يكصفحهاي، در موقعيتهاي مختلف قلب رآكتور از جمله مركز و موقعيت¬هاي پيراموني درنظر گرفته شدند تا ارزش راكتيويته آنها با استفاده از كد MCNP محاسبه گردد.
هدفهاي دهصفحهاي امكان توليد موليبدن-99 بيشتري را فراهم ميكنند، در حالي كه هدفهاي يكصفحهاي به دليل ساختار سادهتر، براي مقايسه عملكرد در شرايط مختلف رآكتور انتخاب شدند. نتايج شبيهسازي با استفاده از كد MCNP نشان داد كه طراحي هدف و موقعيت آن در قلب تأثير قابل توجهي بر ضريب تكثير مؤثر قلب و ارزش راكتيويته هدف دارند. با توجه به مقادير بالاي ارزش راكتيويته هدفهاي توليد موليبدن ضروري است حادثه تزريق راكتيويته ناشي از ورود ناگهاني اين هدف¬ها به قلب مورد تحليل قرار گيرد و ايمني قلب در صورت بروز اين حادثه ارزيابي گردد. براي ارزيابي ايمني قلب راكتور تهران در حين حادثه تزريق راكتيويته ناشي از ورود هدف¬هاي توليد موليبدن از كد PARET/ANL استفاده شده است. اين تحليل شامل بررسي تغييرات دما در سوخت، غلاف و خنككننده در شرايط حادثه اي بارگذاري هدف هاي مختلف و در شرايط مختلف توان رآكتور بوده است. نتايج بهدستآمده نشان داد كه تعداد و مكان هدفها تأثير بسزايي بر پارامترهاي ترموهيدروليكي و ايمني قلب دارند. بهويژه، هدفهاي دهصفحهاي به دليل داشتن ارزش راكتيويته بالا، نيازمند مديريت دقيق براي جلوگيري ازحادثه احتمالي و افزايش دماي سوخت و غلاف هستند، اگرچه قابليت توليد موليبدن بيشتري را نسبت به هدفهاي يكصفحهاي ارائه ميدهند.
اين پژوهش با ارائه نتايج دقيق بهصورت جداول و نمودارها، به ارتقاي ايمني فرآيند پرتودهي هدف¬هاي توليد موليبدن در رآكتور تحقيقاتي تهران كمك ميكند.
كليدواژهها: ، موليبدن99، حادثه تزريق راكتيويته، ، راكتور تحقيقاتي تهران، ارزيابي ايمني، بارگذاري نمونه ها
كليدواژه لاتين
Reactivity insertion , Molybdenum99 , Reactivity induced accident , Pool type research reactor , Material Testing Reactor , MTR , Tehran Research Reactor (TRR)
عنوان لاتين
Analysis of reactivity induced acccident in the irradiation process of molybdenum production targets in Tehran research reactor
گروه آموزشي
مهندسي هستهاي
چكيده لاتين
Abstract
widely used radioactive isotopes in nuclear medicine, playing a crucial role in imaging and disease diagnosis. Given the growing development of nuclear medicine in Iran, the production of molybdenum-99 is of significant importance. One of the primary methods for producing this isotope is through the fission process and irradiation of uranium targets with different compositions and enrichments in research reactors. This process requires a thorough safety assessment
Molybdenum-99, as the precursor of technetium-99m, is one of the most under steady-state, transient, and accident conditions.
The objective of this thesis is to analyze one of the most critical and probable accidents occurring during the loading and unloading of irradiation targets inside irradiation boxes within the core of the Tehran Research Reactor (TRR).
In this study, the irradiation process of molybdenum production targets in the TRR is analyzed using the MCNP and PARET/ANL computational codes. To achieve this, a precise modeling of the reactor core is performed based on the Safety Analysis Report (SAR) of the TRR, and the accuracy of the modeling is validated by comparing the results with reliable reference data. Once the computational models are verified, two target designs with different dimensions—ten-plate targets and single-plate targets—are considered at various core positions, including the central and peripheral locations. The reactivity worth of these targets is then calculated using the MCNP code.
The ten-plate targets offer a higher molybdenum-99 production capacity, while the single-plate targets, due to their simpler structure, are selected for performance comparison under different reactor conditions. The MCNP simulation results indicate that the target design and its placement within the core significantly affect the effective multiplication factor (k_eff) and the reactivity worth of the target. Given the high reactivity worth of the molybdenum production targets, it is crucial to analyze the reactivity insertion accident resulting from the sudden introduction of these targets into the core and assess the reactorʹs safety in such an event.
To evaluate the safety of the TRR core during the reactivity insertion accident caused by the introduction of molybdenum production targets, the PARET/ANL code is employed. This analysis examines the temperature variations in the fuel, cladding, and coolant under accident conditions for different target loadings and reactor power levels. The results demonstrate that the number and location of the targets significantly impact the thermal-hydraulic parameters and core safety. In particular, the ten-plate targets, due to their high reactivity worth, require careful management to prevent potential accidents and excessive temperature rises in the fuel and cladding, despite their higher molybdenum production capability compared to single-plate targets.
This research, by presenting detailed results in the form of tables and graphs, contributes to enhancing the safety of the irradiation process of molybdenum production targets in the Tehran Research Reactor.
Keywords: Reactivity insertion, Molybdenum99, Reactivity induced accident, Pool type research reactor, Material Testing Reactor, MTR, Tehran Research Reactor (TRR).
تعداد فصل ها
4 فصل
فهرست مطالب pdf
133407
نويسنده