طراحي مفهومي نوتروني رآكتور تحقيقاتي تهران با استفاده از سوخت حلقوي

هدف از اين مقاله، بررسي امكان استفاده از سوختي با هندسه حلقوي به منظور بهينه ‌سازي آن در رآكتور تحقيقاتي تهران از ديدگاه نوتروني است. در استفاده از سوخت‌هاي حلقوي، به دليل توليد شار بالاتر و راكتيويته بيش‌ تر، نياز به بارگذاري سوخت كم‌ تري است. بنابراين در اين پژوهش، در رآكتور تحقيقاتي تهران از سوختي جديد با هندسه حلقوي جهت جايگزيني با سوخت فعلي كه داراي هندسه صفحه‌ اي است، استفاده شده است. اين سوخت از لحاظ موادي مشابه با سوخت رآكتور تهران مي ‌باشد. براي اين منظور، پارامترهاي نوتروني قلب شامل ضريب تكثير مؤثر، راكتيويته، توزيع شار نوترون سه ‌گروهي، ضريب بيشينه توان، ضريب ايمني راكتيويته، ارزش ميله ‌هاي كنترل، با استفاده از كدهاي MCNPX2.7 و WIMS-CITATION محاسبه شده است. سپس نتايج حاصله اين كدها با نتايج گزارش آناليز ايمني (SAR) رآكتور تحقيقاتي تهران (TRR) مقايسه گرديد. نتايج نشان مي‌ دهد كه مقدار درصد اختلاف نسبي براي پارامترهاي راكتيويته و ضريب بيشينه توان براي رآكتور تيوبلار حاصل از كد MCNPX در مقايسه با نتايج TRR-SAR به ترتيب در حدود 0/2 و 22- درصد مي ‌باشد. هم‌ چنين نتايج به دست آمده در اين مقاله نشان مي‌دهد كه براي رسيدن به راكتيويته معادل قلب اول رآكتور تحقيقاتي تهران يعني حدود pcm 6916، ميزان جرم سوخت قلب تيوبلار تا حدود 17% كاهش مي‌ يابد. از سوي ديگر، با استفاده از سوخت حلقوي شار نوتروني در كانال‌ هاي پرتودهي تا حدود 14% افزايش مي‌ يابد. هم‌ چنين با توجه به نتايج اين تحقيق، قلب پيشنهادي تيوبلار، قلبي با چيدمان 16 تايي و حداقل 7 بسته 6 تايي ميله كنترل جهت رسيدن به معيارهاي ايمني لازم است.