بخشی از مقاله
چکیده:
مدرک“ آلبوم مشخصههای فیزیک نوترونی” یکی از مهمترین مدارک بهرهبرداری نیروگاه اتمی است. این مدرک قبل ازراهاندازی نیروگاه تولید شده و در طی فرایند راهاندازی و بهرهبرداری بعنوان راهنمای کاری پرسنل بهرهبرداراتاق کنترل نیروگاه استفاده میشود. با توجه به محدودیتهای موجود در صنعت هستهای لازم است کدهای محاسباتی موجود در داخل کشوراعتبارسنجی شده و امکانسنجی جهت استفاده از آنها در طراحی و بهرهبرداری از نیروگاه اتمی انجام پذیرد. در این مقاله نرمافزار توسعه داده شده مبتنی بر روش یقینی موسوم به BNCP معرفی می شود. این نرم افزار با استفاده از تلفیق سه کد DRAGON، PARCS وCOBRA-ENW قادر است کلیه پارامترهای مدرک آلبوم را محاسبه کند.
کلید واژه : آلبوم مشخصههای فیزیک نوترونی - نرم افزار - BNCP تلفیق کدهای نوترونیک و ترموهیدرولیک
مقدمه:
به منظور انجام محاسبات نوترونیکی قلب راکتور لازم است تا فرآیند همگنسازی و چگالش برای تولید سطح مقاطع چندگروهی توسط یک کد محاسبات سلولی انجام شده و سطح مقاطع تولیدی در اختیار یککد محاسبات قلب گذاشته شود و توزیع توان محاسبه شده در اختیار کد ترموهیدرولیک قرار گیرد تا توزیع دمای خنک کننده، سوخت، گپ و غلاف نیز محاسبه گردد. این فرآیند که موسوم به تلفیق کدهای نوترونیک و ترموهیدرولیک است توسط محققان زیادی در سراسر دنیا انجام شده است. در این پژوهشها از کدها و روشهای متعددی استفاده شده است 1@، 2 و . > 3 در این پژوهش به منظور تولید ابزاری قابل اطمینان جهت انجام محاسبات قلب راکتور بوشهر و محاسبه پارامترهای مدرک " آلبوم مشخصههای فیزیک نوترونی راکتور بوشهر " نرم افزاری تحت عنوان - BNPP Neutronic Calculator Program -
BNCP توسعه داده شده که برای محاسبه پارامترهای آلبوم فیزیک نوترونی راکتور بوشهر از تلفیق سه کد DRAGON جهت انجام محاسبات سلولی >4@، کد PARCS جهت انجام محاسبات قلب>5@ و کد ترموهیدرولیک COBRA-ENW جهت انجام محاسبات ترموهیدرولیک>6@ بهره میبرد.هدف از مقاله حاضر معرفی نرم افزار مذکور و ارایه نتایج حاصل از شبیهسازی حالتهای مختلف کاری قلب راکتور بوشهر موجود در آلبوم فیزیک نوترونی سیکل سوم کاری نیروگاه اتمی بوشهر>7@ با آن به منظور راستی آزمایی با داده های آلبوم میباشد.
روش کار:
قلب راکتور نیروگاه بوشهر دارای 163 مجتمع سوخت میباشد. جهت شبیهسازی قلب راکتور بوشهر توسط نرمافزار BNCP، قلب راکتور در جهت محوری به 10 لایه تقسیم و هر لایه در هرمجتمع سوخت به صورت یک گره در نظر گرفته شده است - 1630 گره - . همچنین شرایط مرزی در نظرگرفته شده در مرز بیرونی به صورت Zero Incoming میباشد. با توجه به این فرضیات و سطح مقاطع سلولی محاسبه شده توسط کد DRAGON، قلب راکتور در شرایط مختلف کاری توسط کد PARCS شبیهسازی و پارامترهای مختلف آن محاسبه میشود. نحوه عملکرد این نرمافزار در نمودار گردشی شکل 1 آورده شده است 8@، 9 و.>10
در این نمودار گردشی اولین مرحله، محاسبه چگالی خنککننده بر اساس غلظت اسیدبوریک و توزیع دما میباشد. توزیع دمای اولیه از خروجی کد COBRA-ENW اخذ میشود. سپس بر اساس موقعیت میلههای کنترل در هر سلول 163×10 - سلول - ، درصد وزنی آب و میله کنترل در کانالهای هدایت بدست آمده و با اطلاعاتی نظیر نوع مجتمع سوخت، حالت زینان - اشباع یا غیراشباع - ، فشار قلب، توزیع Burn-up، غلظت اسیدبوریک، چگالی خنککننده و توزیع دمای سوخت، گپ، غلاف سوخت و خنککننده، ورودی مناسب برای هر سلول در کد DRAGON ساخته میشود. پس از ساخت ورودی، اصلاح زینان انجام میشود؛ اگرزینان در حالت اشباع باشد، با استفاده از یک تابع مخصوص، زینان اصلاح میشود. در نهایت کد DRAGON اجرا شده و خروجی تولید میشود.
با استفاده از سطح مقاطع گروهی - دوگروهی - استخراج شده از خروجی کد DRAGON، ورودی مناسب برای کد PARCS ساخته شده و پس از اجرای آن از خروجی به دست آمده، پارامترهایی نظیرضریب تکثیر موثر، توزیع توان محوری یعنی توان در هر گره یا سلول - Kv - ، توزیع توان شعاعی - - Kq، شار محوری و شعاعی - حرارتی و سریع - و شار الحاقی استخراج میشود. لازم بذکر است شار الحاقی در محاسبه پارامترهای سینتیکی مانند کسر نوترونهای تاخیری و طول عمر نوترونهای آنی مورد استفاده قرار می گیرد.
