Kettős célú kiégett nukleáris-üzemanyag szállító konténer biztonsági szempontú megalapozása a HELIOS2 kód alkalmazásával

Nyomtatóbarát változatNyomtatóbarát változat
Cím angolul: 
Nuclear safety justification of a dual-purpose spent nuclear fuel cask by HELIOS2 lattice code
Típus: 
Fizikus MSc diplomamunka téma - nukleáris technika
Félév: 
2024/25/2.
Témavezető: 
Név: 
Szabó Ferenc
Email cím: 
szabof@paks2.hu
Intézet/Tanszék/Cégnév: 
Paks II. Zrt.
Beosztás: 
vezető reaktorfizikus szakértő
Konzulens: 
Név: 
Dr. Babcsány Boglárka
Email cím: 
boglarka.babcsany@reak.bme.hu
Intézet/Tanszék: 
Nukleáris Technikai Intézet, Atomenergetika Tanszék
Beosztás: 
egyetemi adjunktus
Hallgató: 
Név: 
Selmi Bálint
Képzés: 
Fizikus MSc - nukleáris technika
Elvárások: 

Elvárás az magasabb szintű reaktorfizikai számítási ismeretek megléte, hogy a HELIOS2 kód működését, eredményeit megfelelően értelmezni és reprezentálni tudja a hallgató.

Elvárás továbbá az angol nyelvtudás, mivel mind a HELIOS2 kód, mind a szállító konténerrel kapcsolatos feldolgozandó dokumentumok angol nyelven készültek.

 

Leírás: 

A kiégett nukleáris üzemanyagot szállító konténerek tervezését szigorú nemzetközi és hazai előírások szabályozzák. A konténernek szilárdsági, hőmechanikai, sugárvédelmi és kritikussági szempontból is teljesítenie kell azokat az elvárásokat, melyek biztosítják annak integritását és a nagymennyiségű radioaktív izotóp környezettől való elhatárolását. A Magyarországon épülő, VVER-1200 típusú reaktorok kiégett üzemanyagának szállítására alkalmas konténertípus jelenleg még engedélyeztetési szakaszban van az Oroszországi Föderációban. Prototípusai a már üzemelő VVER-1200 reaktorblokkokon teljesítik pilot-üzemüket.

Ahhoz, hogy Magyarországon is engedélyt kapjon a kiégett üzemanyag szállításra az Országos Atomenergia Hivataltól, a tervezőtől független elemzésekkel is igazolni kell a berendezés megfelelőségét. Ennek egy nagyon fontos aspektusa az ellenőrző kritikussági számítások elvégzése. Ez az elemzés annak alátámasztására szolgál, hogy a szállított nukleáris üzemanyag semmilyen az erre vonatkozó követelményekben és útmutatókban rögzített szcenárió esetén nem fogja meghaladni az előírt sokszorozási tényezőt, azaz kizárt az öngerjesztő nukleáris láncreakció létrejötte.

A HELIOS2 szoftverkód alkalmas az említett kritikussági számítás általi megalapozás elvégzésére. Ez egy kétdimenziós, általános geometriájú transzport kód. A kódban implementált matematikai-fizikai modellek segítségével képes kritikussági feladatok számítására, a kazettán belüli és zónaszintű teljesítmény eloszlások meghatározására, az üzemanyag kiégetésére és izotópkövetésre, valamint kevés csoport hatáskeresztmetszetek előállítására és dózisszámításokra is. A transzport egyenletet képes az ütközési valószínűségek módszerével, valamint a karakterisztikus egyenletek módszerével is megoldani. A kód már bizonyított a VVER típusú reaktorokkal kapcsolatos számításokban is, több száz kampány során felhasználták már eredményeit.

A hallgató feladata, hogy a témavezető útmutatása alapján megismerkedjen a HELIOS2 transzportkóddal, továbbá olyan szintű felhasználói ismereteket kell szereznie, hogy képes legyen azzal önállóan munkát végezni, modellépítési, számítási feladatokat végrehajtani. A hallgatónak önállóan fel kell dolgoznia azokat a kiégett nukleáris-üzemanyag szállító konténerrel kapcsolatos műszaki dokumentumokat, melyek a kód inputjának elkészítéséhez szükségesek. A hallgató feladata továbbá, hogy létrehozza a HELIOS2 transzportkódban a szállító konténerre vonatkozó ellenőrző kritikussági számítások elvégzéséhez szükséges modelleket, inputokat, majd különböző, feltételezett szcenáriókra elvégezze a kritikussági számításokat. A hallgató a számítások eredménye alapján értékeli a kiégett nukleáris-üzemanyag szállító konténer nukleáris biztonsági szempontú megfelelőségét.

A HELIOS2 szoftverkódhoz való hozzáférést a Paks II. Zrt. biztosítja a saját licensze alapján.

 

Titkosítas: 
Hozzáférés korlátozott (titkosított)
Titkosítás oka: 
A diplomadolgozat elkészítése során a hallgató olyan műszaki adatokat fog használni, melyek bizalmas minősítésűek, szerződéses titoknak minősülnek. Ezért a diplomadolgozatban közölt adatok és eredmények nem nyilvánosak, így azt titkosítani szükséges.