بهینه سازی نوترونیکی و ایمنی یک راکتور سریع خنک شونده با سرب (LFR) با پیکربندی هسته دومنطقه ای بذر–بلنکت برای چرخه خودپایدار توریوم–اورانیوم-۲۳۳ جهت افزایش ضریب تولید سوخت و بازخوردهای منفی واکنش پذیری

سال انتشار: 1405
نوع سند: مقاله کنفرانسی
زبان: فارسی
مشاهده: 25

فایل این مقاله در 24 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این مقاله:

شناسه ملی سند علمی:

ECME32_102

تاریخ نمایه سازی: 3 آبان 1405

چکیده مقاله:

هدف از این پژوهش، بهینه سازی جامع نوترونیکی، حرارتی-هیدرولیکی و ایمنی یک راکتور سریع خنک شونده با سرب (LFR) بر پایه طراحی مرجع ELSY را با پیکربندی هسته دومنطقه ای بذر–بلنکت (Seed-Blanket) ارائه می دهد. هدف اصلی، دستیابی به چرخه خودپایدار Th-U-۲۳۳ با ضریب تولید سوخت (BR) میانگین ۱٫۰۹ (بهبود نسبت به طرح های همگن ~۱٫۰-۱٫۰۲) و تقویت بازخوردهای منفی واکنش پذیری برای ایمنی ذاتی برتر است. با استفاده از کدهای ERANOS/EQL۳D، Serpent/MCNP و جفت سازی با RELAP۵-۳D، پیکربندی بهینه شامل ناحیه بذر مرکزی با غنای ۲۷٫۵% U-۲۳۳ و ناحیه بلنکت ThO₂ (با توزیع غنای کاهشی) به دست آمد. نسبت حجمی بذر به کل هسته ≈۰٫۴۵ است. ضرایب دوپلر و خنک کننده به طور قابل توجهی منفی تر از هسته مرجع U-Pu هستند. ادغام سیستم Autonomous Reactivity Control (ARC) ایمنی غیرفعال در گذراهایی مانند UTOP را تضمین می کند. تحلیل جفت شده نشان دهنده حداکثر دمای سوخت ~۷۲۰-۷۵۰°C (با حاشیه ایمنی بالا) است. این طراحی پتانسیل بهره برداری پایدار از منابع توریوم را با ویژگی های ایمنی و اقتصادی برتر برجسته می کند.

کلیدواژه ها:

نویسندگان

ماهان کاوه

دکترای مهندسی مکانیک دانشگاه مک گیل کانادا،گرایش راکتور های هسته ای خاص