• شماره ركورد
    25039
  • شماره راهنما
    NUC2 231
  • عنوان

    طراحي نوترونيك و تحليل پايداري قلب راكتور VVER_1000 با سوخت مقاوم به حادثه مبتني بر UO2 بهبود يافته

  • مقطع تحصيلي
    كارشناسي ارشد
  • رشته تحصيلي
    مهندسي هسته اي- مهندسي راكتور
  • دانشكده
    فيزيك
  • تاريخ دفاع
    1404/07/07
  • صفحه شمار
    60 ص.
  • استاد راهنما
    غلامرضا انصاري‌فر , محمدحسين
  • كليدواژه فارسي
    سوخت مقاوم به حادثه , سوخت UO2 بهبود يافته , تحليل نوترونيك , تحليل پايداري , معيار راث هورويتز
  • چكيده فارسي
    افزايش ايمني راكتور‌هاي هسته‌اي بعد از حوادث هسته‌اي مثل فوكوشيما مورد توجه بيشتري قرار گرفت. يكي از راه كارهاي اساسي در اين زمينه استفاده از سوخت‌هاي مقاوم به حادثه است كه در صورت بروز حادثه مي‌توانند مقاومت بيشتري نسبت به سوخت هاي رايج داشته باشند. در اين پژوهش قلب راكتور VVER-1000 با سوخت UO2 بهبود يافته با Cr2O3 و Al2O3 باز طراحي شد. با استفاده از كد MCNP6 پارامتر‌هاي ضريب تكثير، راكتيويته اضافي، ضريب پيك توان شعاعي و محوري، ضرايب فيدبك راكتيويته دمايي سوخت و خنك كننده و كسر نوترون‌هاي تاخيري براي مقادير مختلف افزودني محاسبه شد. تمام نتايج نوترونيك به دست امده براي قلب شبيه سازي شده، با مقادير گزارش شده در FSAR مقايسه گرديد. براي تمام مقادير درصد خطاي محاسبه اعلام شد. در مرحله بعد محاسبات مربوط به تحليل پايداري به روش راث هورويتز با استفاده از نرم افزار متلب براي قلب طراحي شده انجام شد. نقشه پايداري بر حسب ضرايب فيدبك‌هاي دمايي سوخت و خنك كننده رسم گرديد. در اين تحليل اثر فيدبك زينان لحاظ شد و با استفاده از تقريب اسكينركوهن از β_(i ) 〖و λ 〗_i هاي سه گروهي در محاسبات مربوط به ديناميك قلب استفاده شد. نتايج نشان داد با افزايش مقدار افزودني، راكتيويته اضافي كاهش پيدا كرد. با افزودن Cr2O3 ضريب پيك توان شعاعي افزايش يافت. با افزودن Cr2O3 ضريب فيدبك دمايي راكتيويته سوخت منفي‌تر شد كه از لحاظ ايمني مناسب است. همچنين در تحليل پايداري، ضرايب فيدبك هاي دمايي سوخت و خنك كننده براي تمامي سوخت ها در بازه پايداري قرار گرفتند.
  • كليدواژه لاتين
    Accident-tolerant fuel , enhanced uranium dioxide fuel , neutronic analysis , stability analysis , Routh-Hurwitz criterion
  • عنوان لاتين
    Neutronic design an‎d stability analysis of VVER-1000 nuclear reactor core loaded with accident tolerance fuel based on the ad-vanced doped UO2 pellets
  • گروه آموزشي
    مهندسي هسته‌اي
  • چكيده لاتين
    Following nuclear accidents such as Fukushima, nuclear reactor safety has re-ceived increased attention. One of the key strategies in this regard involves the use of accident-tolerant fuels (ATFs), which can exhibit greater resilience compared to conventional fuels in the event of an accident. In this study, the core of a VVER-1000 reactor, originally fueled with stan‎dard UO₂, was redesigned using UO₂ fuel enhanced with Cr₂O₃ an‎d Al₂O₃ additives. Using the MCNP6 code, neutronic pa-rameters including the multiplication factor, excess reactivity, radial an‎d axial power peaking factors, fuel an‎d coolant temperature reactivity feedback coeffi-cients, an‎d the delayed neutron fraction were calculated for various additive con-centrations. All obtained neutronic results for the simulated core were compared against the values reported in the Final Safety Analysis Report (FSAR), an‎d the percentage error for each parameter was reported. Subsequently, stability analysis of the redesigned core was performed using the Routh-Hurwitz criterion implemented in MATLAB. A stability map was plotted based on the fuel an‎d coolant temperature reactivity feedback coefficients. In this analysis, the xenon feedback effect was taken into account, an‎d the three-group approximation of delayed neutron parameters (βᵢ an‎d λᵢ) based on the Scobey-Kohn model was employed in the core dynamics calculations. The results indicated that increasing the additive concentration reduced excess reactivity. Addition of Cr₂O₃ led to an increase in the radial power peaking factor. Furthermore, incorporating Cr₂O₃ rendered the fuel temperature reactivity feed-back coefficient more negative, which is beneficial from a safety stan‎dpoint. Ad-ditionally, the stability analysis demonstrated that the fuel an‎d coolant tempera-ture feedback coefficients for all fuel types remained within the stable region.
  • تعداد فصل ها
    4
  • فهرست مطالب pdf
    146367
  • نويسنده

    رجبي، عليرضا