Nükleer güç santrallerinde alternatif tasarım yaklaşımlarının risk açısından karşılaştırılması
Risk comparisions of alternative design aspects in nuclear power plants
- Tez No: 952275
- Danışmanlar: PROF. DR. ŞULE ERGÜN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Nükleer Mühendislik, Nuclear Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Hacettepe Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Nükleer Enerji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 340
Özet
Nükleer güç santrallerinin (NGS) taşıdığı risklerin insan sağlığı ve çevre açısından tehdit edici boyutlarda olması nedeniyle tasarımın ilk aşamasından itibaren yüksek bir güvenlik seviyesinin sağlanması son derece önemlidir. Bununla birlikte farklı otoriteler, tasarımcı ve uzmanlarca NGS'lere yönelik olarak farklı yaklaşımların izlenmesi NGS tasarımlarında çeşitliliklere yol açmaktadır. NGS tasarımlarındaki yaklaşımlar teknolojik ilerlemeler ve işletme tecrübeleriyle birlikte de zaman içerisinde değişiklik göstermiştir. Benzer şekilde 2011 yılında yaşanan Fukushima kazası sonrası nükleer güvenliğe ilişkin bakış açısı ve tasarıma ilişkin yaklaşımlarda büyük değişiklikler olmuştur. Diğer taraftan geliştirilen yeni tasarım yaklaşımlarının inşaat sürelerini ve maliyetlerini ciddi oranda artırdığı görülmüş, bu nedenle bazı tasarımlar için optimizasyon yoluna gidilmiştir. Örneğin; Finlandiya ve İngiltere'de European Pressurised Reactor (EPR) tipi reaktörlerin inşası sırasında yaşanan zorluklardan elde edilen tecrübeler sonucunda EPR reaktörlerinin optimize edilmiş versiyonu olan EPR2 reaktörleri geliştirilmiştir. VVER-TOI ise VVER-1200 tasarımlarının optimize edilmiş versiyonudur. Fukushima kazası sonrası nükleer güvenliğe ilişkin bakış açısındaki değişiklikler pasif sistemlerin tasarımda kullanımını önemli hale getirmiştir. İlk dönem VVER-1000 tipi NGS'lerde bulunmayan pasif güvenlik sistemleri, Fukushima kazası sonrası VVER-1000 ve VVER-1200 tasarımlarında kullanılmaya başlanmıştır Her ne kadar tasarım yaklaşımlarında farklılık olsa da NGS'nin güvenliğinin her aşamada göz önünde bulundurulması ve tasarımın belli standartları karşılaması önemlidir. Tasarımın değerlendirilmesinde kullanılan yöntemlerden bir tanesi risklerin analiz edildiği Olasılıklı Güvenlik Değerlendirmeleridir (OGD). OGD, tasarım sürecinde risklerin tanımlanması ve güvenlik hedefleri ile uyumunun gösterilmesi açısından sistematik bir analiz sağlamaktadır. Nükleer güvenlik ile ilgili karar almada destekleyici bir araç olarak kullanılan OGD, alternatif tasarım seçeneklerinin karşılaştırılması açısından önemlidir. Bu tez çalışmasında hem farklı tasarım yaklaşımlarındaki riskler açısından avantajların/dezavantajların değerlendirilmesi hem de güvenlik sistemlerinin optimizasyonunun riski nasıl etkilediğinin anlaşılması amaçlanmıştır. Çalışmada, tasarım seçenekleri riske dayalı bir yaklaşım ile ele alınarak söz konusu tasarımlar risk açısından analiz edilmiştir. Bu kapsamda kor hasar frekansı ve önem değerlerinden faydalanılarak değerlendirmeler gerçekleştirilmiştir. Her ne kadar bazı durumlarda tasarım seçenekleri arasında kor hasar frekansı açısından anlamlı bir fark çıkmasa dahi kaza senaryosuna yüksek duyarlılığı olan sistem ve bileşenlerin belirlenmesi önemlidir. Bu kapsamda tez çalışmasında önem değerlerine de yer verilmiştir. Böylece hesaplanan risk seviyesinden yola çıkılarak elde edilen sonuçlar ışığında farklı tasarım yaklaşımlarının güçlü ve zayıf yönleri tanımlanmış, uygun tasarımların ortaya konulması amaçlanmıştır. Sonuçlar tasarım zayıflıklarının belirlenmesi, tasarımın geliştirilmesi sırasında stratejilerin önceliklendirilmesi ve güvenli ve verimli bir tasarımın elde edilmesi için optimizasyon çalışmalarında rehberlik etmesi açısından OGD'nin önemini ortaya koymuştur.
Özet (Çeviri)
Nuclear power plants (NPP) pose significant risks to both human health and the environment, necessitating stringent safety measures from the first stage of the design phase. However, following different approaches to NPPs by different authorities, designers and experts leads to diversity in NPP designs. Approaches in NPP designs have shanged over time with technological developements and operational experience. Similarly, the accident in 2011 catalyzed a paradigm shift in nuclear safety perspectives, leading to the development of more advanced design approaches. On the other hand, it has been observed that the new design approaches significantly increased construction times and costs, so optimization has been implemented for some designs. For example; as a result of the experiences gained from the difficulties during the construction of European Pressurized Reactor (EPR) type NPPs in Finland and England, EPR2 reactors, which are the optimized version of EPR reactors, were developed. VVER-TOI is also the optimized version of VVER-1200 designs. Safety enhancements driven by the post-Fukushima have made the use of passive safety systems in NPPs important. While the first VVER-1000 reactors did not include passive safety systems, these were incorporated into the VVER-1000 and VVER-1200 designs after the Fukushima accident. Despite differences in design approaches, ensuring safety at every stage and meeting established standards is paramount. One method for evaluating designs is Probabilistic Safety Assessment (PSA), which analyses risks and demonstrates adherence to safety objectives. PSA, as a support tool in nuclear safety decision-making, is essential for comparing alternative design options. The aim of this thesis is both to evaluate the risks associated advantages/disadvantages of different design approaches and to understand how the optimization of safety systems impacts these risks. In the study, design options were considered with a risk-based approach and these design options were analyzed in terms of risk based on core damage frequency and importance values. While some design options may not show significant differences in core damage frequency, identifying systems and components highly sensitive to accident scenarios is critical. In this context, importance values were incorporated into the analysis. Thus, in the light of the results obtained based on the calculated risk level, the strengths and weaknesses of different design approaches were identified and appropriate designs were determined. Results demonstraed the critical role of PSA for the identification of design weaknesses, defining priorities during the development of design strategies and guiding on design optimization studies to achieve enhanced safety and efficiency.
Benzer Tezler
- 50 MV kurulu güçteki güneş kulesi santralinin tasarımı ve modellenmesi
Design and modelling of solar power tower plant with nameplate capacity of 50 MW
YUSUF KARAKAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiEnerji Bilim ve Teknoloji Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ SEVAN KARABETOĞLU
- Alternatif süperkritik karbondioksit çevrimlerinin termodinamik analizi
Thermodynamic analysis of alternative supercritical carbon dioxide cycles
HACI OSMAN BOYAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiEnerji Bilim ve Teknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÜNER ÇOLAK
- Landscape research on towards sustainable energy landscapes
Sürdürülebilir enerjillere yönelik peyzaj araştırması
SOLMAZ MOHAMMADALIREZAEI
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Peyzaj Mimarlığıİstanbul Teknik ÜniversitesiPeyzaj Mimarlığı Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MELTEM ERDEM KAYA
- Monte Carlo yöntemiyle VVER-1200 reaktöründe toryum içerikli alternatif yakıtların nötronik performansa etkisinin araştırılması
Investigation of effects of alternative thorium based fuels on neutronic performance in VVER-1200 reactors with Monte Carlo methods
YASİN GENÇ
Doktora
Türkçe
2021
Nükleer MühendislikGazi ÜniversitesiEnerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ADEM ACIR
- Development of artificial intelligence based semi-autonomous control system to assist decision making of reactor operators
Reaktör operatörlerinin karar vermesini desteklemek için yapay zekâ tabanlı yarı-otonom kontrol sisteminin geliştirilmesi
CEYHUN YAVUZ
Doktora
İngilizce
2025
Nükleer Mühendislikİstanbul Teknik ÜniversitesiEnerji Bilim ve Teknoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SENEM ŞENTÜRK LÜLE