izpis_h1_title_alt

Analiza fizikalnih parametrov reaktorskega pulza
ID Vavtar, Ingrid (Avtor), ID Snoj, Luka (Mentor) Več o mentorju... Povezava se odpre v novem oknu

.pdfPDF - Predstavitvena datoteka, prenos (7,83 MB)
MD5: 7A63D96F748C39736EA7B89E85C18B3E

Izvleček
Reaktor TRIGA Mark II na Institutu »Jožef Stefan« omogoča obratovanje v pulznem načinu. Pri pulznem eksperimentu hitro izstrelimo eno izmed kontrolnih palic iz reaktorske sredice, čemur sledi naraščanje moči reaktorja. Zaradi gretja goriva se poveča absorpcija nevtronov v uranu 238U, spekter termičnih nevtronov pa se premakne k višjim energijam. Oba pojava vodita do trenutnega zmanjšanja reaktivnosti in posledično upada moči. Pri pulznem obratovanju dobimo torej visoke in kratke pulze moči. Zbrali in analizirali smo vse do sedaj izvedene pulzne eksperimente na reaktorju TRIGA na Institutu »Jožef Stefan«. Primerjali smo teoretične napovedi (Fuchs-Hansen-ov in Nordheim-Fuchs model) in izboljšan računski model pulznih eksperimentov, kjer rešujemo šest grupne enačbe točkovne kinetike z upoštevanjem temperaturne odvisnosti temperaturnega koeficienta reaktivnosti goriva in specifične toplote, končni čas izstrelitve tranzientne palice, kateri se vrednost reaktivnosti spreminja po višini ter odvod toplote iz goriva. S programom PULSTRI-1 smo analizirali maksimalno temperaturo goriva v reaktorski sredici med pulznim eksperimentom v odvisnosti od koničnega faktorja moči in vstavljene reaktivnosti. Večji del magistrskega dela je namenjen evalvaciji eksperimentalnih in računskih negotovosti fizikalnih parametrov pulza, kjer so ocenjene negotovosti limitnih izrazov (maksimalna moč, celotna sproščena energija, širina na polovični višini) po teoretičnem modelu za korelirane in nekolerirane parametre. Ker ugotovimo, da korelacija ne prispeva bistveno k ocenjenim negotovostim je za primer nekoleriranih parametrov izvedena še občutljivostna analiza teoretičnega modela. V zadnjem delu magistrskega dela smo teoretična modela in izboljšan računski model pulznih eksperimentov primerjali z eksperimentalnimi podatki. Teoretična napoved se z eksperimentalnimi podatki v večini primerov ujame znotraj ocenjene negotovosti, prav tako je dobro ujemanje tudi med eksperimentalnimi podatki in izboljšanim računskim modelom pulznih eksperimentov. Do odstopanja pride pri analizi upoštevanja števila gorivnih elementov v reaktorski sredici, kjer teoretična napoved in izboljšan računski model pulznih eksperimentov napovesta trend v nasprotno smer kot eksperimentalni podatki.

Jezik:Slovenski jezik
Ključne besede:pulzni eksperiment, tranzientna palica, pnevmatska izstrelitev, TRIGA, Fuchs-Hansen-ov model, Nordheim-Fuchs model, PULSTRI, izboljšan računski model pulznih eksperimentov, negotovost, občutljivostna analiza
Vrsta gradiva:Magistrsko delo/naloga
Tipologija:2.09 - Magistrsko delo
Organizacija:FMF - Fakulteta za matematiko in fiziko
Leto izida:2019
PID:20.500.12556/RUL-109204 Povezava se odpre v novem oknu
COBISS.SI-ID:3344228 Povezava se odpre v novem oknu
Datum objave v RUL:27.08.2019
Število ogledov:1852
Število prenosov:298
Metapodatki:XML DC-XML DC-RDF
:
Kopiraj citat
Objavi na:Bookmark and Share

Sekundarni jezik

Jezik:Angleški jezik
Naslov:Analysis of the physical parameters of the reactor pulse
Izvleček:
The design of the TRIGA Mark II reactor at the “Jožef Stefan” Institute allows pulse mode operation. In a pulse experiment one control rod is quickly removed out of the reactor core and therefore the power begins to increase. As fuel heating increases the absorption of neutrons in uranium 238U and the thermal neutron spectrum shifts to higher energies. Both phenomena lead to the instant decrease in reactivity and consequently decreases power. In pulsed operation mode high and short pulses of power are obtained. All the pulse experiments performed at the TRIGA reactor at “Jožef Stefan” Institute were collected and analyzed. The theoretical predictions (Fuchs-Hansen and Nordheim-Fuchs model) and an improved computational model of pulse experiments were compared. At an improved computational model of pulse experiments the six group point kinetics equations were solved taking into account the temperature dependence of the prompt negative temperature reactivity coefficient of the fuel and specific heat, the final time of the ejection of the transient control rod, whose value of the reactivity changes in height and the heat exchange from the fuel. With the PULSTRI-1 program was analyzed the maximal fuel temperature in the reactor core during a pulse experiment, depending on the power peaking factor and the inserted reactivity. The major part of the master's thesis is intended to evaluate the experimental and computational uncertainties of the physical parameters of the pulse, where the uncertainty of the limit expressions (maximum power, total released energy, width at half maximum) is estimated according to the theoretical model for correlated and uncorrelated parameters. Since it was found that the correlation does not significantly contribute to the estimated uncertainties, a sensitivity analysis of the theoretical model is carried out in the case of uncorrelated parameters. In the last part of the master thesis the theoretical model and the improved computational model of pulse experiments were compared with experimental data. Theoretical prediction in most cases matches experimental data within the estimated uncertainty, as well is good matching between experimental data and an improved computational model of pulse experiments. The deviation occurs in the analysis where is taken into account the number of fuel elements in the reactor core, where the theoretical predictions and the improved computational model of pulse experiments predict trend in the opposite direction as experimental data.

Ključne besede:pulse experiment, transient control rod, pneumatic ejection, TRIGA, Fuchs-Hansen model, Nordheim-Fuchs model, PULSTRI, improved computational model, uncertainties, sensitivity analysis

Podobna dela

Podobna dela v RUL:
Podobna dela v drugih slovenskih zbirkah:

Nazaj