Gyorsítóval hajtott szubkritikus reaktor kiégésmodelljének fejlesztése

Nyomtatóbarát változatNyomtatóbarát változat
Típus: 
MSc diplomamunka téma - nukleáris technika
Félév: 
2017/18/2.
Témavezető: 
Név: 
Szieberth Máté
Email cím: 
szieberth@reak.bme.hu
Intézet/Tanszék/Cégnév: 
Nukleáris Technika Tanszék
Beosztás: 
egyetemi docens
Elvárások: 

Reaktorfizikai ismeretek, programozási ismeret (pl. MATLAB), angol nyelvtudás

Leírás: 

A kiégett nukleáris üzemanyagból származó másodlagos aktinidák transzmutációjára alkalmas perspektívikus berendezés az ún. gyorsítóval hajtott szubkritikus rendszer (Accelerator Driven System, ADS). Az ADS koncepció felépítését tekintve egy nagyenergiás protongyorsítóból, egy nehézfém spallációs céltárgyból és egy szubkritikus reaktorzónából áll. A zóna szubkritikussága miatt az ADS üzemanyaga nagyobb arányban tartalmazhat másodlagos aktinidákat, mint a hagyományos gyorsreaktorok, ami kedvező a könnyűvizes reaktorok kiégett üzemanyagából származó másodlagos aktinidák elfogyasztása szempontjából. A nukleáris üzemanyagciklussal kapcsolatos kérdések vizsgálatára a BME Nukleáris Technikai Intézetben kifejlesztettünk egy gyors kiégésszámítási módszert (FITXS), amelynek segítségével az egycsoport-hatáskeresztmetszetek részletes üzemanyag-összetétel függvényében történő illesztése alapján rövid idő alatt, a kezdeti üzemanyag-összetételek széles tartományára képes meghatározni a reaktorok kiégett üzemanyagát.

A hallgató feladata egy kiválasztott ADS koncepcióra vonatkozó közelítő kiégés-modell fejlesztése a BME NTI-ben kidolgozott FITXS módszer és valamilyen reaktorfizikai kód segítségével, valamint ADS-eket, illetve hagyományos gyors- és könnyűvizes reaktorokat tartalmazó üzemanyagciklusok vizsgálata. Ehhez a hallgatónak várhatóan a következő feladatokat elvégeznie:

  • Gyorsítóval hajtott szubkritikus rendszerek irodalmának áttekintése, az ADS-ekre vonatkozó transzport- és kiégésszámítások módszertanának megismerése;

  • A BME NTI-ben kifejlesztett FITXS módszer megismerése;

  • Egy kiválasztott ADS koncepció részletes geometriai modelljének kidolgozása valamilyen reaktorfizikai kódban;

  • Hatáskeresztmetszet-adatbázis létrehozása az egycsoport-hatáskeresztmetszetek FITXS módszerrel történő parametrizálásához;

  • A létrehozott kiégésmodell verifikációja részletes zónaszámításokkal történő összevetéssel;

  • A kiégésmodell integrálása a BME NTI-ben fejlesztett üzemanyagciklus-szimulációs szoftverbe, valamint ADS-eket, illetve hagyományos könnyűvizes reaktorokat és negyedik generációs gyorsreaktorokat tartalmazó üzemanyagciklusok vizsgálata.