Zasnova in analiza večnamenskega lahkovodnega mikroreaktorja z UZrH gorivomPaskova, Katerina (Avtor) Trkov, Andrej (Mentor) Goričanec, Tanja (Komentor) mikroreaktorSMROpenMCtemperaturni profilvečnamenskisledenje bremenuobsevalni kanalV magistrskem delu sem analizirala sredico večnamenskega mikroreaktorja. Cilj je bil zasnovati sredico, ki bi bila prilagodljiva in bi jo bilo mogoče z zamenjavo nekaterih gorivnih elementov prilagoditi različnim namenom uporabe. Gorivo UZrH je bilo izbrano zaradi promptnega negativnega temperaturnega koeficienta, saj ima moderator prisoten že v samem gorivu. Analiza je zajemala določitev sprejemljivih parametrov geometrije gorivne palice, gorivnega elementa in sredice, izbiro ugodnih metod kratkoročne kontrole reaktivnosti ter določitev položajev obsevalnih kanalov in njihovih vplivov na nevtronski spekter. Simulacije so bile izvedene s pomočjo odprtokodnega stohastičnega programa za transport nevtronov in fotonov OpenMC. Parametrična študija je pokazala, da je osnovna sredica podmoderirana in da so temperaturni reaktivnostni koeficienti negativni. Za kontrolo reaktivnosti so bile izbrane kontrolne palice, saj zagotavljajo dovolj negativne reaktivnosti za varno zaustavitev reaktorja, hkrati pa so bile tudi prostorsko ugodne. Model OpenMC je bil kasneje sklopljen z internimi programi za termohidravlične izračune. Sredica je bila optimizirana z uporabo različnih obogatitev goriva v gorivnih elementih in z dodajanjem prevlek gorljivih absorberjev na izbrane gorivne palice. Pri tej konfiguraciji so bili konični faktorji moči pod limitnimi vrednostmi, znanimi za delujoče reaktorje. Na podlagi teh obogatitev in razporeditve gorljivih absorberjev so bile simulirane konfiguracije sredice z obsevalnim kanalom ter izračunani konični faktorji moči. Rezultati kažejo, da lahko obravnavani mikroreaktor deluje s parametri znotraj varnostnih omejitev, pri čemer konični faktorji moči predstavljajo netrivialen izziv. Kontrolne palice so bile v nadaljnji analizi razdeljene v banke, kar omogoča boljšo kontrolo reaktivnosti in bolj enakomerno porazdelitev nevtronskega fluksa. Bilo je pokazano, da je z uporabo specifičnih materialov v obsevalnem kanalu mogoče doseči različne nevtronske spektre, kar omogoča prilagoditev obsevalnih pogojev zahtevam posameznih aplikacij ter posledično izboljša učinkovitost aktivacije, karakterizacije materialov in drugih nevtronskih eksperimentov.20262026-08-28 13:19:23Magistrsko delo/naloga186228sl