Aktivacija komponent sredice jedrske elektrarne KrškoBarbarič, Benjamin (Avtor) Snoj, Luka (Mentor) Ambrožič, Klemen (Komentor) MCNPFISPACT-IIADVANTGdelitev odpadkovNSRAONuklearna elektrarna Krškonevtronska aktivacijareaktorska posodaobodna ploščaplašč sredicetoplotni ščitaktivnostSS304A533Bekscentričnost reaktorske srediceasimetričen profil močiV magistrskem delu sem preizkusil in evaluiral napredno simulacijsko metodo določanja aktivnosti. Določil sem aktivnosti središčnih komponent jedrske elektrarne Krško: obodne plošče, plašča sredice, toplotnega ščit in reaktorske posode z notranjim ovojem. Izračun je vključeval določitev fluksa nevtronov in energijskega spektra nevtronov s programom MCNP. Uporabljen je bil MCNP model NEK_ExCore avtorjev Tanje Goričanec in Žige Štancarja. Za izboljšanje učinkovitosti sem uporabil modificiran izvor, pridobljen s hibridno kodo ADVANTG. Na podlagi izračunanih fluksov in spektrov nevtronov sem z zgorevalno kodo FISPACT-II določil aktivnosti aktivacijskih produktov po 60 letih obratovalne dobe. Izračunani profili prikažejo večje, sicer simetrične deviacije v fluksu nevtronov in aktivnostih znotraj vsake od posameznih komponent. Deviacije so posledica necilindrične oblike sredice in obenem cilindričnih oblik okoliških komponent. Opravil sem tudi primerjavo z rezultati aktivacijske študije podjetja Siempelkamp NIS. Odstopanja po komponentah so večinoma majhna (do 15 %). V komponentah, kjer spekter nevtronov opazno odstopa (obodna plošča) so se v primerjavi z aktivacijsko študijo pojavila večja odstopanja (50 %). V zadnjem delu sem opravil občutljivostno analizo nekaterih teoretično predpostavljenih obratovalnih defektov in parametričnih odstopanj. Točno poznavanje izotopske sestave, tako goriva, kot aktiviranih materialov, je zelo pomembno. Upoštevanje zgorelega goriva močno vpliva na rezultate, saj se izračunane aktivnosti povečajo tudi za 50 %. Enako močan vpliv na rezultate ima primes kobalta koncentracije 1000 ppm. Simuliral sem nekatere asimetrične defekte, kot je ekscentričnost (izmik) sredice za 5 mm in primer 10 K nižje temperature primarne vode. Oba defekta opazno vplivata na velikost izračunanih aktivnosti (maksimalno 10 % - 15 %). Simuliral sem tudi asimetričen profil moči. Pri tem se je 2 % povečanje moči v enem kvadrantu sredice direktno odražalo kot 2 % razlike v skupni aktivnosti med polovicama komponent. Rezultati občutljivostne analize nakazujejo na veliko težavnost točne določitve aktivnosti z simulacijskimi metodami. Skupne numerične negotovosti so sicer znašale maksimalno 2 % - 3 %. S simulacijskimi metodami je mogoče radioaktivne odpadke med obe državi lastnici NEK razdeliti le pogojno. Z mednarodnim sporazumom je predpisana natančnost delitve na 1 % oz. 5% po masi in aktivnosti. Za zadostitev natančnosti bi bilo potrebno v naprej z meritvami ovreči vpliv najpomembnejših defektov in upoštevati pogoj, ki določa maksimalno 5 % razlike.20232024-01-05 08:15:03Magistrsko delo/naloga153426sl