آناليز اثر اسيد بوريك روي پارامترهاي نوتروني و سينتيكي راكتور كوچك ماژولار نسل جديد NuScale

اصلي ترين روش حصول توازن نوتروني در يك راكتور هسته‌اي، كنترل واكنشهاي شكافت و جذب از طريق ميله هاي كنترل، سموم نوتروني و كنترل شيميايي از قبيل مواد محلول در آب مانند اسيد بوريك و يا نيترات گادولينيم مي‌باشد. در حال حاضر، اسيد بوريك رايج‌ترين روش كنترل شيميايي در راكتورهاي آب سبك (LWR) و راكتورهاي كوچك ماژولار (SMR) مي‌باشد كه البته به دليل خوردگي بالاي ايجاد شده توسط آن، مطالعات گسترده‌اي در مورد حذف يا كاهش نقش آن در كنترل راكتورهاي هسته‌اي در حال انجام است. در اين تحقيق، ميزان تأثير اسيد بوريك بر پارامترهاي نوتروني و سينتيكي راكتور كوچك ماژولار NuScale كه توسط كدMCNPX محاسبه شده است شامل پارامترهاي ضريب تكثير موثر (keff)، توزيع شار نوترون، توزيع محوري و شعاعي توان، فاكتورهاي پيك توان، كسر موثر نوترونهاي تأخيري و طول عمر نوترونهاي آني مي باشد. در اين محاسبات مقدار غلظت اسيد بوريك در خنك كننده براي ايجاد شرايط بحراني g/Kg 1/8 بدست آمده است. مقدار ضريب تكثير موثر بدون حضور اسيد بوريك 06231/ 1 و مقدار بحراني 99994/ 0 محاسبه شده است. همچنين در حالت بدون اسيد بوريك، مقدار متوسط شار نوترون‌هاي حرارتي، فوق حرارتي و سريع به ترتيب 1013×85/ 1، 1013×79/ 8 و 1013×67/ 3 و با حضور اسيد بوريك به ترتيب 1013×43/ 1، 1013×46/ 7 و 1013×69 /3 بدست آمده است (واحد همه اعداد n.cm-2.s-1 است). همچنين بيشترين مقادير فاكتورهاي پيك توان شعاعي، محوري و كل قلب با حضور اسيد بوريك به ترتيب 99/ 1، 44 /1 و 86/ 2 بدست آمده است. علاوه بر اين، مقدار كسر موثر نوترون‌هاي تاخيري با حضور اسيد بوريك و بدون آن به ترتيب pcm 675/9 و pcm 659/03، و طول عمر نوترونهاي آني نيز به ترتيبµs 26/09 و µs 20/40 محاسبه شده است. نتايج نشان مي‌دهد كه حضور اسيد بوريك موجب كاهش پارامترهاي نوتروني و سينتيكي راكتور مي‌شود.