پديد آورنده :
كريميان، محمد
عنوان :
ارزيابي اثر انواع ميله هاي جاذب سوختني روي عملكرد نوتروني قلب رآكتور VVER-1000 بوشهر به روش شبيه سازي با استفاده از كد MCNP
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
چرخه ي سوخت هسته اي
محل تحصيل :
اصفهان: دانشگاه صنعتي اصفهان، دانشكده مهندسي شيمي
صفحه شمار :
يازده، 94ص.: مصور، جدول، نمودار
يادداشت :
ص. ع. به فارسي و انگليسي
استاد راهنما :
علي اكبر دادخواه، محمد ميروكيلي
توصيفگر ها :
MCNP , راكتور VVER-1000 , پارامترهاي نوترونيك , جاذب هاي سوختني , سموم سوختني , شبيه سازي رآكتور بوشهر
استاد داور :
احمد شيراني، جمشيد خورسندي
تاريخ ورود اطلاعات :
1396/05/04
رشته تحصيلي :
مهندسي شيمي
چكيده فارسي :
چكيده در راكتورها PWR برا كنترل طولاني مدت راكتيويته جبران كاهش راكتيويته ناشي از سوختن سوخت الزامي مي باشد يكي از روش ها مهم برا اعمال اين كنترل استفاده از جاذب ها يا سموم سوختني در عناصر سوخت مي باشد استفاده از اسيد بوريك در كندكننده ميله ها 3 B4C Al2O به عنوان سم سوختني تثبيت شده سوخت 2 UO پوشش داده شده با بورون و سوخت ها 2 Gd2O3 UO روش ها اصلي وارد كردن سموم سوختني در قلب راكتور مي باشند استفاده از ميله ها سم سوختني نسبت به سموم محلول برتر دارد زيراكه در راكتورها PWR از جمله راكتور 0001 VVER محتوا بالا بورون در كند كننده باعث مثبت شدن ضريب راكتيويته دمايي شده و از نظر كنترلي باعث ناپايدار راكتور مي شود با كنترل اصلي راكتور توسط سموم سوختني محتوا بورون كاهش مي يابد و از ثابت حرارتي مثبت كند كننده جلوگير مي شود از اين رو در پژوهش حاضر پس از شبيه ساز قلب راكتور VVER 0001 بوشهر اثر تغيير غلظت سم سوختني در ميله ها سم سوختني تغيير تعداد ميله ها سم سوختني در كل مجتمع ها قلب تغيير چيدمان سم سوختني و تغيير ماده سم سوختني بررو پارامترها نوتروني قلب و ويژگي ها سوختن مجتمع سوخت ارزيابي شده است نتايج مطالعه حاكي از آن است كه ميله ها سم سوختني فاكتور پيك توان را دراطراف ميله سم سوختني به صورت موضعي كاهش مي دهند و به همين دليل فاكتور پيك توان كلي افزايش مي يابد همچنين نتايج نشان داد كه با افزايش غلظت سم و تعداد ميله ها سم سوختني Keff در ابتدا سيكل كاهش خواهد يافت با درنظر گرفتن و مقايسه موارد كه در آن ها از تعداد ميله جاذب سوختني يكسان اما چينش متفاوتي استفاده شده است و موارد كه تعداد متفاوتي ميله سم سوختني با چينش يكسان درنظر گرفته شده اند مشخص شد با افزايش تعداد ميله سم سوختني Keff در ابتدا سيكل كاهش مي يابد طبق منحني ها Keff بر حسب سوختن برا جاذب ها مختلف 3 Gd2O غيرهمگن CrB2 Al و مخلوط همگن 2 Gd2O3 UO تفاوت در راكتيويته در ابتدا سيكل بيشتر است سپس به صورت تدريجي كاهش مي يابد و در حدود GWD TU برا GWD TU CrB2 Al ۵ برا 3 Gd2O غيرهمگن و ۵ GWD TU برا مخلوط همگن 2 Gd2O3 UO منحني ها تقريبا مواز مي شوند بنابراين انتخاب گادولينيوم همگن نسبت به بورون و بورون نسبت به گادولينيوم غير همگن برتر دارد نتايج به دست آمده در اين مطالعه اطلاعات مفيد در مورد قابليت يك سم برا كنترل راكتيويته قلب راكتور خصوصا برا مقايسه كارايي توزيع متفاوت سم سوختني در اختيار قرار مي دهد كلمات كليد MCNP راكتور 0001 VVER پارامترها سوخت سوختن نوترونيك جاذب ها سوختني سموم سوختني
چكيده انگليسي :
Abstract Long term reactivity control comprises the compensation of the reactivity effects of fuel burn up in the PWR reactors An elegant way for such control is the use of burnable poison BP in fuel elements The use of boric acid in the moderator B4C Al2O3 rods as fixed burnable poison boric coated UO2 fuel and Gd2O3 UO2 fuels are the main methods for the insertion of burnable poisons into the reactor core The use of burnable poison rods instead of soluble poisons gives another advantage In PWRs high boron contents in the moderator gives a positive moderator temperature coefficient By mainly controlling the reactor by means of burnable poisons the boron content is reduced and positive moderator temperature coefficient is avoided In this research we investigated the burn up characteristics of a fuel assembly by varying the concentration of burnable poison in a fuel rod and the number of burnable poison rods in all assemblies Furthermore we examined the burnable poison distribution pattern and the influence of changing poison material on the main neutronic parameters of the reactor core The performance of chromium diboride and gadolinium oxide was also analyzed in this study The VVER 1000 reactor was used as our test case Results showed that burnable poison rods reduce the power around burnable poison rod locally so it increases global power peaking factor Thus the power distribution is far from flat station By increasing content of the poison and the number of burnable poison rods effective multiplication factor will be reduced at the beginning of the cycle Cases that have equal number of BPRs but have different layout and cases that have different number of BPRs are also compared in this research With the increase in the number of BPRs effective multiplication factor has reduced at the beginning of the cycle Considering the curves for different absorbers CrB2 Al Gd2O3 and Gd2O3 UO2 concentrations the differences in reactivity are larger at beginning of the cycle then gradually decreases and the curves become almost parallel at about 3 7 GWD TU for the cases with CrB2 Al 2 5 GWD TU for Gd2O3 and 7 5 GWD TU for Gd2O3 UO2 Thus use of homogeneous mixture Gd2O3 UO2 is better than CrB2 Al and use of CrB2 Al is better than Gd2O3 The obtained results may provide useful information about the capability of a poison configuration to control the core reactivity and they are particularly useful in order to compare the performance of a different burnable poison distribution Key words MCNP VVER 1000 Burn up neutronic parameters burnable poisons burnable absorbers
استاد راهنما :
علي اكبر دادخواه، محمد ميروكيلي
استاد داور :
احمد شيراني، جمشيد خورسندي
