بررسي تغييرات راكتيويته راكتور MNSR اصفهان در اثر تغيير ضخامت لايه برليوم سقف قلب راكتور با استفاده از كدهاي محاسباتي WIMSD و MCNP و مقايسه با نتايج تجربي

Calculation of reactivity variations of the MNSR reactor due to variations in the thickness of the core top beryllium layer using the WIMSD and MCNP codes and comparsion with experimental results

در اين كار ابتدا راكتور مينياتوري چشمه نوترون اصفهان (MNSR) با استفاده از كد محاسباتي WIMSD شبيه سازي گرديده و فرسايش سوخت آن پس از 7 سال كار راكتور (زماني كه رآكتور با افزودن يك لايه برليومي 1.5 ميلي متري به بالاي قلب آن احيا شده است) و همچنين تا زمان حاضر (14سال پس از راه اندازي) محاسبه شده است. سپس با در نظر گرفتن سوخت مصرف شده، راكتور توسط كد MCNP شبيه سازي شده و تغيير راكتيويته ناشي از افزودن يك لايه برليومي با ضخامت 1.5 ميلي متر به بالاي قلب آن، پس از گذشت 7 سال از راه اندازي، محاسبه شده است كه با نتايج اندازه گيري شده در زمان احيا هم خواني خوبي را نشان مي دهد. همچنين راكتيويته اضافي اين راكتور در حال حاضر (14 سال پس از راه اندازي راكتور و 7 سال پس از احياي آن) به دو روش تجربي و محاسباتي تعيين گرديده كه، سازگاري خوبي با يكديگر دارند و، نشان مي دهند راكتور در حال حاضر نياز به افزودن لايه برليومي جديد ندارد. در ادامه با افزودن لايه هاي برليومي با ضخامت هاي مختلف به بالاي قلب راكتور در برنامه MCNP، ارزش راكتيويته اي اين لايه ها محاسبه شده اندكه با استفاده از آنها مي توان براي افزودن لايه هاي برليومي بعدي به بالاي قلب رآكتور و جبران كاهش راكتيويته حاصل از مصرف سوخت آن استفاده كرد.

In this paper, the Isfahan Miniature Neutron Source Reactor (MNSR) was simulated using the WIMSD and MCNP codes and fuel burn-up was calculated after 7 years of the reactor operation time (reactor revival time by adding the top beryllium shim plate) and then reactivity variations resulted from adding the 1.5 millimeter beryllium layer at the top of the reactor core were studied, the results of which were consistent with experimental values. Also reactor status at present time (that is after 14 years of the reactor operation time and after 7 years of adding the first beryllium layer at the top of the reactor core) was simulated using the WIMSD and MCNP codes and reactor reactivity at this time was obtained and reactor’s need for adding new beryllium layer at the top of the core was studied. Furthermore reactor reactivity was measured by experimental method the results of which were consistent with those obtained from the WIMSD and MCNP codes and we concluded that at present time there is no need for adding any further beryllium shim to the top of the MNSR reactor core.