آناليز حرارتي سوخت FCM در راكتور ماژولار كم قدرت نوعي

Thermal analysis of FCM fuel in a typical small modular reactor

سوخت FCM به عنوان يكي از سوخت هاي مقاوم در برابر حادثه براي استفاده در راكتورهاي آب سبك پيشنهاد شده كه بر پايه تكنولوژي اثبات شده سوخت ذره اي TRISO در راكتورهاي گازي با دماي بالا مي باشد. در اين مطالعه عملكرد حرارتي سوخت FCM در يك راكتور ماژولار كم قدرت نوعي طي شرايط پايا و گذرا بررسي شده است. توزيع دما با استفاده از كدهاي RELAP و COMSOL براي سوخت FCM محاسبه و نتايج با توزيع دما در سوخت UO2 مرسوم مقايسه شده است. براي بررسي توزيع دما در ساختار پيچيده سوخت FCM از روش آناليز چند مقياسي بهره گرفته شده است. نتايج، بهبود دمايي قابل توجهي را براي سوخت FCM نشان مي دهند.

Deployment of fully ceramic microencapsulated (FCM) fuel in light water small modular reactors (SMRs) provides potential of an extremely safe reactor design. Current paper focuses on thermal modelling of FCM fuel under steady state and transient conditions. Then, comparative analysis of FCM fuel pin temperature distribution versus conventional UO2 fuel is performed in typical SMR. Multi-scale approach is selected to model complicated heterogeneous FCM fuel structure. Results show significant fuel center temperature decrease due to thermos-physical properties improvement.