Ergimiş tuz toryum reaktörleri için kor parametrelerinin ve yakıt çevrim senaryolarının incelenmesi
Investigation of core parameters and fuel cycle scenarios for molten salt thorium reactors
- Tez No: 894814
- Danışmanlar: PROF. DR. HÜSEYİN OKAN ZABUNOĞLU
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Nükleer Mühendislik, Nuclear Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Hacettepe Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Nükleer Enerji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 70
Özet
Sunulan tez kapsamında, IV. nesil nükleer reaktör türlerinden biri olarak önerilen Ergimiş Tuz Reaktörleri (ETR) için Toryum (Th) içerikli yakıt çevrim senaryoları incelenmiştir. Öncelikle, yanma analizlerini gerçekleştirmek amacıyla Python dili ile özgün bir yazılım geliştirilmiştir. Geliştirilen yazılımın yanma modülü OECD/NEA ölçüt (benchmark) çalışması ile doğrulanmıştır. Geleneksel yanma kodlarında olmayan“sürekli (integral) kimyasal işleme”özelliğini de içerecek şekilde geliştirilen bir yazılım kullanılarak, MSBR tasarımından esas alınan birim hücre geometrilerinde Th-232 içeren farklı yakıt kompozisyonları ile yanma benzeşimleri yapılmıştır. Bu benzeşimler yoluyla, ilk yakıt yüklemesinde Uranyum-233 (U-233) yerine U-235 kullanmanın ve Th-232 oranındaki küçük değişimlerin etkileri incelenmiş, reaktöre yeni fisil (fissile) madde ilave edilmeden yalnızca Th-232 ile kritikliğin sürdürülebildiği ve yüksek yanma değerlerinin elde edilebildiği durumlar araştırılmıştır. İlk yüklemede yüksek zenginlikte (%93,3) U kullanılarak, fisyon ürünlerinin“döngü süreleri”ne göre düzenli olarak yakıt tuzundan ayırıldığı ve Pa-233'ün de belli periyotlarla yakıttan ayırılarak bir tankta bekletilip yakıta geri beslendiği senaryoda, dışarıdan yakıt ilavesi gerekmeden reaktör kritikliği devam etmekte ve Yanma Değeri (burnup) 800 GW-gün/t-AğırM düzeyine kadar çıkmaktadır. Çeşitli koşul ve faktörlere bağlı olsa da ulaşılan bu Yanma Değeri geleneksel reaktörlerdekine kıyasla 15-20 kat fazladır.
Özet (Çeviri)
In the context of the thesis presented, scenarios for fuel cycles containing Thorium (Th) have been investigated for Molten Salt Reactors (MSRs), proposed as one of the Generation IV nuclear reactor types. Initially, an original software was developed in Python for conducting burnup analyses. The burnup module of the developed software was validated against OECD/NEA benchmark studies. Utilizing the software with added reprocessing capability, which is not found in the traditional burnup codes, based on the unit cell model derived from the MSBR design, burnup simulations were performed with various fuel compositions containing Th-232. By these simulations, effects of using Uranium-235 (U-235) instead of U-233 and small changes in the Th-232 fraction in the initial fuel load were investigated and scenarios were explored where the criticality could be sustained leading high burnup values, achieved solely with Th-232 without any fissile material added externally. Using highly enriched (%93,3) U in the first fuel load, with the scenario where fission products are regularly separated from the fuel salt with respect to their“cycle times”and Pa-233 is also separated from the fuel, stored in a tank for a certain period and then fed back to the fuel; the criticality can be maintained in a self-sufficient way and burnup values as high as 800 GW-day/MTHM can be reached. Despite being dependent on several conditions and factors, the achievable burnup value is 15-20 times higher than that of the traditional reactors.
Benzer Tezler
- Ergimiş tuz reaktörlerinde kullanılabilecek yakıtların enerji verimliliğinin hesaplanması
Calculation of energy efficiency of fuels that can be usedin mold salt reactors
HÜSEYİN DURU
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
EnerjiTarsus ÜniversitesiEnerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SEZGİN AYDIN
- Neutronic investigation of fissile material production from molten salt fuel mixture in a fusion reactor blanket
Bir füzyon reaktörünün manto yapısındaki ergimiş tuz yakıt karışımından fisil materyal üretiminin nötronik incelenmesi
ALPER KARAKOÇ
Doktora
İngilizce
2024
EnerjiKarabük ÜniversitesiEnerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HACI MEHMET ŞAHİN
- Bir ergimiş tuz reaktör-toryum tipi güç santralında kullanılacak gövde borulu ısı değiştirici tasarımı
A shell and tube heat exchanger design for molten salt reactor-thorium power plant
OĞUZHAN YALINAYAK
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Makine MühendisliğiEskişehir Osmangazi ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. LATİFE BERRİN ERBAY
- Bir ergimiş tuz reaktöründe kor akışının CFD analizi ile homojenleştirilmesi
Homogenization of core flow ın a molten salt reactor by CFD analysis
İSMAİL YAĞCI
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Nükleer MühendislikSinop ÜniversitesiNükleer Enerji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ HÜSEYİN ŞAHİNER
DOÇ. DR. ZEKERİYA PARLAK
- Ergimiş tuz elektrolizinde ortak redüksiyon ile titanyum diborür sentezi ve kaplama parametrelerinin optimizasyonu
Titanium diboride synthesis via codeposition from molten salts and optimization of coating parameters
PERİM ÖZKALAFAT
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İ. SERVET TİMUR