بررسي و محاسبه آسيب تابشي در جاذب نوتروني حاوي بور ميله كنترل رآكتور بوشهر

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

فيزيك

كارشناسي ارشد

نوترون‌ها، به‌عنوان يكي از عوامل اصلي در رآكتورهاي هسته‌اي، از طريق واكنش‌هاي هسته‌اي توليد شده و با ايجاد تغييرات فيزيكي و شيميايي در مواد، اهميت بسزايي دارند. ازآنجايي‌كه اجزاي رآكتور به‌طور مداوم در معرض تابش نوتروني قرار دارند، ساختار آن‌ها پيش‌وپس از تابش دستخوش تغيير مي‌شود. بررسي اين تغييرات رفتاري براي ارزيابي يكپارچگي و عملكرد صحيح اجزاي رآكتور ضروري است. عيوبي نظير تهي‌جايي‌ها، خوشه‌ها، ترك‌ها، حلقه‌ها، نابجايي‌ها و تخلخل‌ها از جمله تغييرات ساختاري هستند كه در آلياژها پس از تابش مشاهده مي‌شوند و هر يك، خواص مكانيكي متفاوتي را ايجاد مي‌كنند. علاوه بر عيوب بيان شده درصورتي‌كه انرژي نوترون‌ها از آستانه انرژي واكنش هسته‌اي فراتر رود، واكنش هسته‌اي رخ‌داده و تركيب شيميايي عناصر تغيير مي‌كند. در رآكتور بوشهر، ميله‌هاي كنترل حاوي جاذب بور، از اجزاي حياتي قلب رآكتور هستند كه براي كنترل توان يا خاموشي سريع رآكتور به كار مي‌روند. تابش نوترون به ماده جاذب، علاوه بر ايجاد آسيب جابجايي، باعث توليد هليوم نيز مي‌شود. توليد هليوم منجر به ايجاد نقص‌هاي بين‌نشيني شده و اتم‌هاي هليوم در فضاهاي خالي شبكه كريستالي انباشته مي‌شوند. اين انباشتگي باعث تورم و شكست در ماده شده و در نهايت عمر قطعات را كاهش داده و ايمني رآكتور را به خطر مي‌اندازد. بنابراين، محاسبه دقيق ميزان آسيب ناشي از تابش براي تضمين ايمني و عملكرد قابل اعتماد ميله‌هاي كنترل ضروري است. اين پايان نامه به بررسي بيشيته نرخ توليد هليوم در ميله‌هاي كنترل با استفاده از كد Mcnpو محاسبه تورم قطري و حجمي كه تحت تأثير پارامترهايي مثل برناپ و دما هستند پرداخته است. همچنين آسيب تابشي به كمك كد SPECTER بررسي شده است و آسيب تابش به روش arc-dpa محاسبه شده است. اين محاسبات براي سه چگالي تئوري 67% و 84% و 96% انجام شده تا تأثير چگالي بر پارامتر آسيب و اثرات تابش قابل مقايسه باشد. همانطور كه انتظار مي‌رفت ميله‌هاي كنترل رآكتور بوشهر با چگالي تئوري 67% بهترين چگالي از نظر كاهش تورم بود و در اين چگالي dpa نيز پايين‌تر از بقيه چگالي‌ها بود.

235564

فيزيك هسته‌اي

فيزيك

دانشگاه صنعتي اصفهان