عنوان

بررسی خواص حرارتی سوخت ترکیبی اورانیوم- توریم برای راکتورهای

Number

‭۷۱۰۰پ‬

.Language of Text, Soundtrack etc

per

Title Proper

بررسی خواص حرارتی سوخت ترکیبی اورانیوم- توریم برای راکتورهای

First Statement of Responsibility

/حسنعلی دانه گردی

Name of Publisher, Distributor, etc.

: فیزیک

Name of Manufacturer

، ن.ا

Specific Material Designation and Extent of Item

‮‭۱۲۰‬ ص‬

Text of Note

چاپی

Dissertation or thesis details and type of degree

کارشناسی ارشد

Discipline of degree

فیزیک هسته ای

Date of degree

‮‭۱۳۸۹/۱۱/۲۰‬

Body granting the degree

تبریز

Text of Note

روند روبه رشد تقاضای انرژی در جهان و محدودیت منابع تامین انرژی، بشر را به فکر جستجوی منابع تازه انرژی سوق داده است و انرژی هسته‌ای تنها صنعتی توسعه یافته‌ای است که قادر به تامین تولید مقدار زیاد برق بدون تولید گازهای گلخانه‌ای است .چالش پیش روی صنعت هسته‌ای، محدودیت‌های سوخت راکتور است .به علت مشکلات سوخت اورانیوم، لازم است که سوخت جایگزین مناسبی بیابیم، و یا از سوخت دیگری در کنار اورانیوم استفاده کنیم .توریم یکی از کاندیداهای جایگزین سوخت راکتور است .توریم ماده‌ای بارور است که حدود سه یا چهار برابر بیشتر از اورانیوم در طبیعت یافت می‌شود .دسترسی آسان، عدم نیاز به غنی سازی و تولید پسماندهای کمتر، از دیگر مزایای توریم است .در این تحقیق جنبه حرارتی استفاده از سوخت ترکیبی اکسید اورانیوم-توریم‮‭Th)O۲- (U‬، به جای اکسید اورانیوم در راکتورهای آب سبک بررسی می‌شود .نحوه عملکرد سوخت‌های اکسید اورانیوم- توریم به عنوان سوخت راکتور، انتقال حرارت اکسید توریم، ضریب هدایت حرارتی ترکیب‌های اکسید اورانیوم و توریم و ضریب دمای راکتیویته راکتورهای حاوی توریم از محورهای بحث در این تحقیق است .برای به دست آوردن ضریب تکثیر بی‌نهایت مجتمع سوخت راکتور‮‭۱۰۰۰- VVER‬، با میله‌های سوخت‌های مختلف، از کد محاسبات سلولی ‮‭WIMSD۴‬ استفاده شده است .با استفاده از این کد علاوه بر ضرایب تکثیر، سطح مقطع‌های ماکروسکوپیکی، طول پخش و گازهای حاصل از شکافت بر حسب فرسایش سوخت، برای مجتمع‌های سوخت به دست می‌آیند .نتایج تحقیق نشان می‌دهند که در انتقال حرارت، سوخت اکسید توریم و اکسید اورانیوم-توریم بهتر از سوخت متداول راکتور‮‭۱۰۰۰ - VVER‬عمل می‌کنند .بنابراین سوخت اکسید اورانیوم-توریم، می‌تواند توان‌های انرژی بالاتری را تولید کند .استفاده از این نوع سوخت، اجازه رسیدن به فرسایش سوخت بالاتر را به راکتور می‌دهد، در نتیجه از این نوع سوخت‌ها می‌توان دوره سوخت‌گذاری طولانی‌تر و سازگاری بیشتری با محیط زیست، انتظار داشت .همچنین ثابت می‌شود که ضریب دمای راکتیویته سوخت‌های اکسید اورانیوم، با افزودن اکسید توریم بهبود بخشیده می‌شود .استفاده از توریم، به علت هدایت حرارتی بهتر، دمای ذوب بالاتر و ضریب دمای راکتیویته مناسب‌تر، ضریب امنیت راکتور آب سبک‮‭۱۰۰۰ - VVER‬را نیز بالا می‌برد .

Text of Note

In recent years, growing trend in world energy request and limited energy resources, has forced human to searches for new energy resources. Nuclear energy is the only fully developed technology which can supply large amounts of electricity without generation of greenhouse gases. However, due to limitations of uranium fuel, it is necessary to search for suitable alternative fuel. Thorium is one of the alternative choices.Thorium is a fertile material and found in nature about three or four times more than the uranium. Another advantage of thorium is easy access, no need for enrichment and producing less waste.In this study, we analyze thermal properties of using a mixture of uranium-thorium dioxide fuel (U-Th)O2, rather than uranium dioxide in the light water reactor. Performance of uranium - thorium dioxide as reactor fuel, heat transfer of thorium dioxide, thermal conductivity of uranium dioxide and uranium-thorium dioxide, and the temperature coefficient of reactivity of reactors containing thorium, subjects discussed in this research.We have used WIMS cell calculation code to obtain the infinite multiplication factor for VVER-1000 reactor fuel assembly with different fuel rods. With this code in addition to multiplication factor for fuel assembly, macroscopic cross-sections, diffusion length and fission gases as a function of burnup are obtained.The results show that in heat transfer, thorium dioxide fuels and uranium - thorium dioxide fuel, act better than conventional VVER-1000 reactor fuel. So uranium - thorium dioxide fuel, can produce higher powers.Use this type of fuel, allowing to the reactor to achieve higher burnup, Thus can expect the longer refueling cycles and higher sustainable plant capacity factors of these fuels. It is known that the temperature coefficient reactivity of uranium dioxide fuels by addition of thorium dioxide improved.Therefore, the use of thorium, due to better thermal conductivity, high melting temperature and appropriate temperature coefficient reactivity, increases safety of VVER-1000 light water reactor

دانه گردی، حسنعلی

اشرفی، صالح، استاد راهنما

رضایی کرامتی، مهدی، استاد مشاور

Public note

سیاه و سفید

نمایه‌سازی قبلی