طراحي بانك كنترلي براي يك راكتور ماژولار كوچك بارگزاري شده با مجتمع سوخت مقاوم در برابر حادثه با قابليت خنك شوندگي از داخل و خارج

هدف از انجام اين پروژه طراحي بانك كنترلي براي يك راكتور ماژولار كوچك Nuscaleاست.در ابتدا عملكرد ميله هاي كنترل و ضريب تكثير راكتور براي قلب طراحي شده با آرايه 12×12 و سوخت حلقوي خنك شونده از داخل و خارج توسط آقاي زاير محمدي بررسي شده است به صورتي كه در هر بانك كنترلي 8 عدد Guide tube براي ورود وخروج ميله هاي كنترل وجود دارد. حاشيه خاموشي و مقايسه آن در شرايط cold an‎d clean وhzp انجام شده است . براي اين منظوربايد تمامي بانك هاي كنترلي با ميله هاي كنترل پر شده باشند به جزبانكي كه بيشترين شار نوتروني رادارد براي اين منظورمحاسبات Radial Power Picking Factor انجام شده و بانك مورد نظررا بدست آورديم. سپس ضريب تكثير را با شرايط گفته شده محاسبه كرديم . محاسبات حاشيه خاموشي را براي سوخت حلقوي Uo2و غلاف سوخت M5و ميله هاي كنترل باجنس B4c+Aic ، B4c+DyTi203O2انجام شده است و نتايج را با محاسبات حاشيه خاموشي سوخت Uo2 وغلاف سوخت FeCrAlو ميله هاي كنترل شبيه سازي شده با موادB4c+DyTi203O2 ، Hf+DyTi203O2، B4c+HfB2، Hf+HfB2مقايسه شده است .در ادامه پروژه ارزش انتگرالي و ديفرانسيلي بانك هاي كنترلي تنظيمي و خاموشي با تغيير جنس ميله كنترل ارضا شده است و نتايج هر تغيير در جنس ميله هاي كنترل باهم مقايسه شده است . پس از محاسبات ارزش انتگرالي و ديفرانسيلي، سايه اندازي بانك هاي كنترلي بررسي شده و تاثير آنها بر هم با تغيير جنس ميله كنترل باهم مقايسه و بررسي شد. تمامي شبيه سازي ها در اين پروژه به كمك كد MCNPصورت گرفته است.

All modular reactor , Shutdown march , Control banks , Fuel resistant to fuel ring accident , Integral an‎d differential value , Shading , MCNP code

Design of a control banks for a small modular reactor loaded with dual-cooled annular accidenttolerant fuel

مهندسي هسته‌اي

The purpose of this project is to design a control bank for a small modular reactor specifically for Nuscale to investigate the performance of control rods an‎d the reactorʹs multiplication factor, which will result in improved reactor safety an‎d efficiency. Initially, a control bank simulation was performed for a core designed with a 12x12 array an‎d internally an‎d externally cooled annular fuel, in which each bank has 8 guide tubes for the entry an‎d exit of control rods. To investigate the shutdown process an‎d compare them in different cold an‎d clean an‎d hzp conditions, all control banks must be filled except for the bank that has the highest power. For this purpose, Radial Power Picking Factor calculations were performed, an‎d then the multiplication factor was obtained with the aforementioned conditions. The calculations of the Marchin quenching have been performed for the Uo2 annular fuel, M5 fuel cladding, an‎d control rods with materials B4c+Aic, B4c+DyTi203O2, an‎d the results have been compared with the calculations of the Uo2 fuel quenching margin, FeCrAl fuel cladding, an‎d simulated control rods with materials B4c+DyTi203O2, Hf+DyTi203O2, B4c+HfB2, Hf+HfB2. In the continuation of the project, the integral an‎d differential values of the control banks for regulation an‎d quenching have been satisfied by changing the control rod material to the materials mentioned in the previous calculations, an‎d the results have been compared. After the calculations of the integral an‎d differential values, the shading of the control banks has been examined an‎d their effect on each other has been shown. By changing the control rod material an‎d simulating the shading again, the results are compared an‎d examined. All the simulations in this project have been carried out using the MCNP code.

4