A hallgató neve: Szabó Gergely | specializációja: Fizika BSc - alkalmazott fizika |
A záróvizsgát szervező tanszék neve: Nukleáris Technikai Intézet |
A témavezető neve:
Dr. Fehér Sándor - tanszéke: Nukleáris Technikai Intézet - beosztása: egyetemi docens - email címe: fehers@reak.bme.hu |
A kidolgozandó feladat címe: Szuperkritikus nyomású vízzel hűtött, tórium-urán üzemanyagciklusú reaktor teljesítmény-eloszlásának vizsgálata |
A téma rövid leírása, a megoldandó legfontosabb feladatok felsorolása: Az atomenergetika jövőjét meghatározó negyedik generációs reaktorok egyike a szuperkritikus nyomású vízzel hűtött reaktor (SCWR – Supercritical-Water-Cooled Reactor). Az SCWR-ek hűtőközege és egyben moderátora szuperkritikus nyomású (≈25 MPa) és viszonylag magas hőmérsékletű (belépéskor ≈300 °C, kilépéskor ≈500 °C) víz. A reaktorba közelítőleg 0,75 g/cm3 sűrűséggel belépő hűtőközeg az aktív zónában pszeudokritikus átalakuláson megy keresztül, aminek következtében sűrűsége erősen (nagyjából egy nagyságrenddel) csökken. Emiatt az SCWR-ek vizsgálatához igényesebb és összetettebb modellekre van szükség, mint amilyeneket a ma elterjedt nyomottvizes reaktorok esetében megszoktunk. Az SCWR-ek reaktorfizikai kutatásával több mint egy évtizede foglalkozik a BME NTI. A vizsgálatok arra a következtetésre vezettek, hogy – tekintettel az SCWR-ekre jellemező epitermikus neutronspektrumra – az ilyen reaktorokat célszerűbb tórium-urán üzemanyagciklusra tervezni. A szakdolgozat célja egy, az NTI-ben született tóriumos üzemanyagciklusú SCWR-koncepció térbeli teljesítmény-eloszlásának vizsgálata és megoldások keresése az eloszlás egyenletesebbé tételére. A vizsgálatokhoz az MCNP Monte Carlo részecsketranszport kód és egy ehhez csatolható egyszerű egydimenziós termohidraulikai számítási eljárás áll rendelkezésre. A hallgató feladata a fenti SCWR-koncepció kazettájára vonatkozó MCNP-modell felépítése, lehetőleg úgy, hogy a kazetta hossza változtatható paraméter legyen. A termohidraulikai számításokhoz célszerű a pontos (szabványos) vízfüggvényeket használni a közelítő, táblázatos megoldások helyett. Az MCNP-ből és a termohidraulikai modulból álló csatolt, iteratív számításokra képes programrendszer összeállítása után a hallgatónak azt kell megvizsgálnia, hogy milyen hatással van a kazetta függőleges teljesítményprofiljára, ha a jelenleg tervezett értékhez képest növeljük a reaktor hűtőközegének belépési nyomását. A szakdolgozati munkát ki lehet terjeszteni olyan elemzésekre is, amelyek az üzemanyagpálcák dúsításának függőleges profilírozásában vagy a kiégő mérgek alkalmazásában rejlő lehetőségeket mérik fel a teljesítmény-eloszlás egyenletesebbé tétele szempontjából. |
A záróvizsga kijelölt tételei: |
Dátum: |
Hallgató aláírása: |
Témavezető aláírása*: |
Tanszéki konzulens aláírása: |
A témakiírását jóváhagyom (tanszékvezető aláírása): |
Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Természettudományi Kar |
1111 Budapest, Műegyetem rakpart 3. K épület I. em. 18. www.ttk.bme.hu |