Geri Dön

Once through uranium-thorium fuel cycle in CANDU reactors

CANDU reaktörlerinde uranyum-toryum açık yakıt çevrimi

  1. Tez No: 77813
  2. Yazar: SANCAK ÖZDEMİR
  3. Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. EROL ÇUBUKÇU
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Enerji, Nükleer Mühendislik, Energy, Nuclear Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 1998
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Hacettepe Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Nükleer Mühendislik Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 92

Özet

ÖZET Bu tezde, CANDU reaktörlerinde uranyum-toryum yakıtlı açık çevrim incelenmiştir. Yakıt olarak yakıt demetindeki tüm yakıt çubuklarında toryum ve uranyumun homojen bir şekilde karıştırıldığı (Th-U)02 kullanılmıştır. Alternatif yakıt çevrimleri açısından, nötron ekonomisi, sürekli yakıt yükleme imkanı ve eksenel yönde yakıt değiştirme olanaklarından dolayı CANDU reaktörleri en uygun seçeneklerden biridir. Bu yüzden analizler CANDU-600 reaktörü modellenerek gerçekleştirildi. Kor ile ilgili tüm geometrik veriler ve malzeme verileri CANDU-600 standart tip reaktör ile aynı alındı. Sadece yakıttaki karışım durumuna göre değiştirildi. Hesaplamalarda yakıt demeti özellikleri; yanma oranı, yanmış malzemelerin kompozisyonu, fisyon ürünleri, difüzyon katsayıları, yutma ve fisyon tesir kesitleri taşınım kodu W1MS kullanılarak elde edildi. WIMS'in kullanımı için eski veri kütüphanesinde değişiklikler yapıldı. Bu değişiklikler; H.Ü. Nükleer Enerji Mühendisliği Bölümünde hazırlanan Toryum bozunma zinciri verilerinin eklenmesi ve Japonya'da JAERI tarafından oluşturulan Plütonyum bozunum zinciri ve tesir kesiti verilerinin değiştirilmesidir. Yeni kütüphanenin etkinliğini değerlendirmek için Canada tarafından hazırlanmış raporlardan birindeki hesaplamalar yeniden yapıldı ve karşılaştırıldı. Bu çalışma için uygun olduğu görüldü. Çeşitli zenginlikler (max. %20 U235) ve Th-U karışımı (%0'dan %100'c kadar) için kritiklik, ağır element compozisyon değişimleri, difüzyon katsayıları ve tesir kesitleri yanma oranına göre hesaplandı ve bulunan sonuçlardan hangilerinin tüm kor modeli için uygun olacağı tartışıldı. Seçilen durumlar için tüm kor modellendi. Bu hesaplamalarda difüzyon kodu CITATION iki boyutlu silindirik geometri seçeneği ile kullanıldı. Çeşitli konfigürasyonlar için, kritiklik ve güç tepe değerleri hesaplandı. Bu değerler tartışılarak uygun konfigürasyonlar elde edildi. Tüm analizlerin neticesinde U-Th açık yakıt çevrimi kullanıldığında doğal uranyum tüketiminde %30 azalma olabileceği görüldü.

Özet (Çeviri)

IV ABSTRACT In this thesis, once-through thorium uranium fuel cycle in CANDU reactors was studied. (Th-U)02 was used as a fuel in all fuel rods of cluster via mixing of'Th-U homogeneously. CANDU reactors are one of the most appropriate type for various fuel cycle options because of the neutron economy, continuos on line refueling and the axial fuel replacement possibility. That's why, CANDU-600 was selected for performing the analysis. All core geometry and core materials are the same as CANDU-600 standard type reactor except fuel. The geometry and the shape of the fuel are the same as the standard one but composition were changed due to situation. In calculations, fuel cluster properties; burnup, burned materials compositions, fission products, diffusion coefficients, absorption and fission cross-sections were obtained by using transport code WIMS. For lattice cell calculations old WIMS library were modified. These modifications were addition of Th decay chain data which had been generated at H.U. Nuclear Energy Engineering Department, and Changing the Pu decay chain and cross-section data sets with new ones which were generated in JAERI in Japan. For the performance of this new library, one of the reports which had been submitted by Canada, recalculated and the values obtained from this library were discussed, consequently, this library is reasonably approved for this purpose. For various enrichments (max. 20% U235) and Th-U mixtures (0% to 100%), criticality, HE composition changes, diffusion coefficients and cross-sections versus burnup were calculated and discussed that which ones would have been selected for the core calculations. For selected situations reactor core were modeled. In these calculations the diffusion code CITATION were used with 2D Cylindrical geometry option. For various configurations, criticality and power peaking factors were calculated. These values were discussed for appropriate values. AH analysis showed that When U-Th once-through fuel cycle is applied, 22% natural uranium can be saved.

Benzer Tezler

  1. Toryum reaktörleri ve Türkiye için önemi

    Başlık çevirisi yok

    ÜMİT YOLDAŞ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2000

    Fizik ve Fizik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Fizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ŞARMAN GENÇAY

  2. Thorium utilization in ACR (Advanced CANDU Reactor) and CANDU-6

    ACR (Gelişmiş CANDU Reaktörü) ve CANDU-6 reaktörlerinde toryum kullanımı

    MEHMET TÜRKMEN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2009

    Nükleer MühendislikHacettepe Üniversitesi

    Nükleer Enerji Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. H. OKAN ZABUNOĞLU

  3. CANDU reaktörlerinde toryum kullanımı

    Thorium utilization in CANDU reactors

    SİNAN GÖKTEPELİ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1996

    Nükleer MühendislikHacettepe Üniversitesi

    PROF.DR. NİYAZİ SÖKMEN

  4. PWR-CANDU6 birleşik yakıt çevrimi ve CANDU6'da uranyum+toryum kullanımı

    PWR-CANDU6 combined fuel cycle and use of uranium+thorium in CANDU6

    LEVENT ÖZDEMİR

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2017

    Nükleer MühendislikHacettepe Üniversitesi

    Nükleer Enerji Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HÜSEYİN OKAN ZABUNOĞLU

  5. Edirne i̇li ve i̇lçelerindeki topraklarda doğal radyoaktivite düzeylerinin belirlenmesi

    Measurement of natural radioactivity levels for soil in Edirne and towns of edirne

    HAKAN ATLAS

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2015

    Fizik ve Fizik MühendisliğiTrakya Üniversitesi

    Fizik Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. NİMET ZAİM