Geri Dön

Alternatif nükleer yakıtlarda minör aktinit kullanımının nükleer güvence açısından değerlendirilmesi

Evaluation of the use of minor actinides in alternative nuclear fuels in terms of safeguards

PDF İndir

  1. Tez No: 561501
  2. Yazar: TAHA HÜSEYİN MERMER
  3. Danışmanlar: PROF. DR. ADEM ACIR
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Nükleer Mühendislik, Nuclear Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2019
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Gazi Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Enerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 97

Özet

Günümüzde dünyanın artan enerji ihtiyacı ve buna paralel olarak gelişim gösteren nükleer güç üretimi sonrası ortaya çıkan kullanılmış nükleer yakıtların miktarı da giderek artmaktadır. Bunun yanında dünyada nükleer güç santrallerinden kaynaklı kullanılmış nükleer yakıtların durumu, bu yakıtların atıl vaziyette bulunan fisil içeriğinin ve ihtiva ettiği minör aktinitlerden olan neptünyum ile amerikyumun nükleer güvence açısından uluslararası endişe oluşturması da en büyük sorunlar arasında yer almaktadır. Bu nedenle kullanılmış nükleer yakıtlarda, nükleer güvence bakımından endişeleri hafifletmesi amacıyla atıl duruma düşen fisil malzemenin yanında neptünyum ve amerikyum birikiminin de karışık oksit yakıtlarda harmanlanıp yakılarak değerlendirilmesi bir çözüm yolu olarak görülmektedir. Karışık oksit yakıtlarda kullanılmış nükleer yakıtlarda bulunan reaktör sınıfı plütonyum ile hem uranyumun hem de doğurgan malzeme olan toryumun karıştırılarak kullanıldığı bilinmektedir. Bu çalışma ile (UO2-PuO2) ve (ThO2-PuO2) karışık oksit yakıtlara minör aktinitlerden olan amerikyum ve neptünyum (AmO2-NpO2) katılarak MCNP ve MONTEBURNS kodları yardımıyla yanma analizleri gerçekleştirilmiş, bunun sonucunda kritiklik, izotop değişimleri ve ısı yükleri karşılaştırılarak minör aktinit kullanımı nükleer güvence açısından değerlendirilmiştir. Her iki yakıt seçeneğinde belirli kompozisyonlarda soğutma aşamasında devam eden kritikliğin yakıtların daha uzun süre yanması ile soğutma için kabul edilebilir kritiklik seviyesinin sağlanabileceği düşünülmektedir. Uranyum yerine doğurgan malzeme toryum kullanımının plütonyumdan gelecek fisil içeriği arttırması kullanılmış yakıt yönetimi açısından olumsuz bir gösterge olan fazla ısı yüküne yol açmıştır. Zorlukları olmasına karşın kritik kütleye sahip bahse konu minör aktinitlerin nükleer yakıt olarak kullanılarak denature edilmesinin nükleer güvenceye katkı sağlayacağı düşünülmektedir. Nükleer güvence açısından, alternatif nükleer yakıtlarda minör aktinit kullanımı sonrası ortaya çıkan safsızlık, silah sınıfı malzeme çıkartmak amacıyla nükleer yakıtları ele geçirmek isteyen kötü niyetli eylemler için bu yakıtları daha az çekici hale getirerek bu anlamda olumlu etki yapacaktır.

Özet (Çeviri)

Nowadays, the escalating energy demand of the world, and correspondingly, the growing nuclear energy production has increased the amount of spent nuclear fuel gradually. Besides, the situation of nuclear fuel used in nuclear power plants in the world, discarded fissile content of these fuels and the neptunium and americium containing minor actinides as well as the international concern for nuclear safeguards are among the biggest problems. For this reason, to alleviate concerns about nuclear safeguards, it is seen as a solution that neptunium and americium could be blended with the fissile materials in spent nuclear fuels and burned in mixed oxide fuels. It is known that in mixed oxide fuels, reactor grade plutonium is used with both uranium and fertile thorium material. In this study, (UO2-PuO2) and (ThO2-PuO2) mixed oxide fuels is blended with minor actinides americium and neptunium (AmO2-NpO2) and burnup analysis is conducted by using MCNP and MONTEBURNS computer codes, and the analysis results are compared including criticality, isotope changes and heat loads and minor actinides effect on nuclear safeguards also investigated. It is considered to eliminate further criticality of nuclear fuel during the cooling phase by providing longer burning time and so acceptable criticality level for both fuel options would be achieved. The use of fertile thorium instead of uranium increased the fissile content of the plutonium resulting in an excess heat load which is a negative indicator for spent fuel management. It is thought that denaturing the minor actinides with critical mass will be used as nuclear fuel will contribute to nuclear safeguards, despite the challenges. From the nuclear safeguard point of view, the impurity provided by the use of minor actinides in alternative nuclear fuels will have a positive effect making these fuels less attractive for malicious actions for those of who intent to steal nuclear fuels in order to extract weapon grade material.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    392611

    A study of the dependence of source efficiency on design parameters in source-driven subcritical nuclear systems

    Kaynak güdümlü alt kritik sistemlerde kaynak verimliliğinin dizayn parametrelerine bağımlılığının incelenmesi

    CEYHUN YAVUZ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2015

    Nükleer Mühendislikİstanbul Teknik Üniversitesi

    Enerji Bilim ve Teknoloji Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HÜSEYİN ATİLA ÖZGENER

  2. Tez No

    421242

    Understanding the interplay between anti-apoptotic BAG-1 and AKT in mTORC1-mediated autophagy in breast cancer cell lines

    mTORC1 aracılı otofajide anti-apoptotik BAG-1-AKT etkileşiminin meme kanseri hücre hatlarında araştırılması

    ILGIN IŞILTAN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2015

    Biyolojiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Moleküler Biyoloji-Genetik ve Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. GİZEM DİNLER DOĞANAY

  3. Tez No

    321633

    Bir yüksek sıcaklık nükleer reaktörünün farklı yakıtlar kullanılarak nötronik analizinin yapılması

    Neutronic analysis of a high temperature nuclear reactor by using different fuels

    ÖZGÜR EROL

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2012

    Teknik EğitimGazi Üniversitesi

    Makine Eğitimi Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HACI MEHMET ŞAHİN

  4. Tez No

    694488

    Kullanılmış yakıttan uranyum ve plütonyumun tam birlikte geri kazanıldığı yakıt çevriminin nükleer silahsızlanma açısından değerlendirilmesi

    Nuclear non-proliferation assessment of fuel cycle with complete co-processing of spent fuel

    YUSUF CAN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2021

    Nükleer MühendislikHacettepe Üniversitesi

    Nükleer Enerji Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ BANU BULUT ACAR

  5. Tez No

    78289

    Hidrojen (H2) üretimi ve yakıt olarak kullanımı

    Başlık çevirisi yok

    ATIF KOCA

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1998

    Eğitim ve ÖğretimMarmara Üniversitesi

    Kimya Eğitimi Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MUSA ŞAHİN

Geri Dön