طراحی نوترونیک مجتمع جدید سوخت کنترلی ویژه تست سوخت میله‌ای با غنای 5-3% در راکتور تحقیقاتی تهران

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری، دانشگاه شیراز، دانشکده مهندسی مکانیک، بخش مهندسی هسته ای، شیراز، ایران.

2 استاد، سازمان انرژی اتمی ایران، پژوهشگاه علوم و فنون هسته ای، پژوهشکده راکتور، تهران، ایران.

3 استادیار، سازمان انرژی اتمی ایران، پژوهشگاه علوم و فنون هسته ای، پژوهشکده راکتور، تهران، ایران.

چکیده

هدف از این مطالعه امکان سنجی تابش دهی سوخت میله ای  UO2با غنای 5-3 درصد در راکتور تحقیقاتی تهران و بررسی معیارهای ایمنی از دیدگاه نوترونیک در شرایط بهره برداری راکتور می باشد.  مجتمع سوخت کنترل میله ای دارای 12 میله سوخت به قطر خارجی cm36/1 وگام cm633/1به­صورت 4 3 می باشد. ابتدا به منظور تجزیه و تحلیل ارزش راکتیویته ی مجتمع سوخت میله ای، بارگذاری مجتمع سوخت میله ای با غنای 5-3% به قلب مرجع راکتور تهران مورد مطالعه قرار گرفته و امکان بارگذاری آن از لحاظ معیارهای ایمنی مورد بررسی قرار می گیرد سپس به منظور آنالیز ایمنی و بررسی شرایط Under moderated بودن مجتمع سوخت میله ای، گام و شعاع بهینه میله های سوخت با غنای 5-3% تعیین می گردد و در انتها مجتمع سوخت کنترل میله ای با غنای 3.37% در نظر گرفته شده و بارگذاری آن در قلب راکتور تهران در طی 3 سناریو، از دیدگاه نوترونیک مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج محاسبه­هانشان می­دهد  که بارگذاری مجتمع سوخت کنترل میله ای درقلب راکتور تهران از دیدگاه نوترونیک کلیه شرایط بهره برداری (ذکر شده در SAR راکتور تحقیقاتی تهران) را برآورده می سازد و قلب به لحاظ معیارهای نوترونی در شرایط کاملاً ایمنی قرار دارد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Neutronic design of new rod type control fuel element with 3-5% enrichment in Tehran research reactor

نویسندگان [English]

  • Somaye Bagheri 1
  • Hosein Khalafi 2
  • Seyed Mohammad Mir Vakili 3
1 Ph.D. Student, School of Mechanical Engineering, Shiraz University, Shiraz, Iran
2 Professor, Nuclear Science and Technology Research Institute, AEOI, Tehran, Tehran, Iran
3 Assistant Professor, Nuclear Science and Technology Research Institute, AEOI, Tehran, Tehran, Iran
چکیده [English]

The purpose of this research is feasibility study of irradiating the rod type control fuel element consists of UO2 fuel rods with 3-5% enrichment in Tehran research reactor with respect to neutronic criteria. Rod type control fuel assembly has 12 fuel rods with 1.36 cm outer diameter arranged in a 3 by 4 lattice with 1.633cm pitch. In order to perform reactivity worth analysis, loading of the rod type fuel with 3-5% of enrichment in TRR reference core have been studied and possibility of loading rod type fuel assembly in TRR core is investigated from the neutronic viewpoint. Then for safety analysis and evaluation of the under moderated conditions, calculation of optimum pitch and radius of rod fuels with 3-5% enrichment have been performed and finally rod type control fuel assembly with 3.34% enrichment have been chosen as fuel, . Loading this fuel in three arrangement of TRR core has been studied from the neutronic viewpoint. Results show that by loading the rod type control fuel assembly in the TRR core, all operating conditions from the neutronic viewpoint are satisfied and irradiation test will not induce any reduction of the reactor safety.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Neutronic design
  • Fuel testing assembly
  • Fuel rods
  • Tehran Research Reactor