محاسبه و آنالیز پارامترهای نوترونی و سینتیکی در یک راکتور نسل جدید ماژولار NuScale

از آنجایی که انجام محاسبات نوترونی مبنای آنالیز پارامترهایی همچون ترموهیدرولیک، ایمنی و ... است، لذا در این تحقیق پارامترهای نوترونی و سینتیکی شامل ضریب تکثیر موثر (keff)، مقادیر شار نوترون، توزیع شعاعی توان، فاکتورهای پیک توان، کسر موثر نوترون های تاخیری و طول عمر نوترون های آنی و همچنین پارامترهایی مانند توزیع جرمی سموم نوترونی و پاره های شکافت، میزان تغییرات جرمی عناصر شکافت پذیر مهم مانند U۲۳۵ و Pu۲۳۹ می باشد برحسب برناپ توسط کدMCNPX برای راکتور کوچک ماژولار NuScale محاسبه شده است. در این محاسبات مقدار غلظت اسید بوریک در خنک کننده برای ایجاد شرایط بحرانی g/Kg ۸/۱ بدست آمده است. همچنین بدون اسید بوریک، مقادیر متوسط شار نوترون های حرارتی، فوق حرارتی و سریع به ترتیب ۱۰۱۳×۸۵/۱، ۱۰۱۳×۷۹/۸ و ۱۰۱۳×۶۷/۳ و با حضور آن به ترتیب ۱۰۱۳×۴۳/۱، ۱۰۱۳×۴۶/۷ و ۱۰۱۳×۶۹/۳ بدست آمده است (واحد همه اعداد □(n/(〖cm〗^۲.s)) است). علاوه بر این، مقادیر پارامترهای نوترونی و سینتیکی با حضور اسید بوریک کاهش می یابد. از طرفی نتایج نشان می دهد که در ابتدای سیکل به دلیل تولید زینان و وجود سم گادولینیوم مقدار ضریب تکثیر موثر کاهش یافته و در ادامه با مصرف سموم نوترونی و تولید پاره های شکافت افزایش می یابد. در نهایت می توان گفت که استفاده از سم گادولینیوم موجب افزایش ضریب تکثیر موثر در طول سیکل می گردد.

Keywords:

پارامترهای نوترونی و سینتیکی , اسید بوریک , برناپ , کد MCNPX , راکتور NuScale