Керування потужністю перспективного швидкого реактора, що працює в самопідтримному режимі хвилі ядерного горіння

Анотація

Malovytsia M. S. Power control of the perspective fast reactor that works in the self-sustained nuclear burning wave mode. Qualification scholarly paper: a manuscript. Thesis submitted for obtaining the Doctor of Philosophy degree in Natural Sciences, Speciality 105 – Applied Physics and Nanomaterials. – V. N. Karazin Kharkiv National University, Ministry of Education and Science of Ukraine, Kharkiv, 2021. The thesis deals with the theoretical study of the possibility of the power control of the perspective fast reactor that works in the self-sustained mode of the nuclear burning wave (NBW). In our study the power is controlled by means of the radial neutron reflector. The study was conducted by simulating the nuclear burning wave propagation along the axial direction of the cylindrical reactor with U-Pu fuel cycle and Pb-Bi eutectics as coolant and radial neutron reflector. The deterministic approach based on the numerical solution of the problem of the neutron transport in the multiplication medium, with constantly changing isotope composition, was used for simulation of the nucleus-neutron processes in such reactor.

Опис

Дисертація присвячена теоретичному дослідженню можливості керування потужністю перспективного швидкого реактора, що працює в самопідтримному режимі хвилі ядерного горіння (ХЯГ), за допомогою зміни ефективності радіального відбивача нейтронів. Дослідження проводилося шляхом моделювання розповсюдження хвилі ядерного горіння вздовж аксіального напрямку циліндричного реактора з металевим паливом U-Pu циклу та Pb-Bi евтектичним стопом у якості теплоносія та радіального відбивача нейтронів. Для моделювання нейтрон-ядерних процесів у такому реакторі використовувався детерміністський підхід, заснований на числовому розв’язанні задачі транспорту нейтронів у мультиплікуючому середовищі, ізотопний склад якого безперервно змінюється самоузгодженим способом за рахунок ядерних перетворень згідно з відповідними рівняннями вигоряння паливних нуклідів. Математична модель містила у собі систему нестаціонарних нелінійних рівнянь дифузії нейтронів у реакторному середовищі, рівнянь вигоряння компонентів палива та рівнянь ядерної кінетики для попередників запізнілих нейтронів з використанням багатогрупових ядерних констант (наближення 26 енергетичних груп) для урахування залежності відповідних перерізів від енергії нейтронів.

Ключові слова

хвиля ядерного горіння, швидкий реактор, керування потужністю реактора, відбивач нейтронів, детерміністський підхід, багатогрупове наближення, числові розрахунки, nuclear burning wave, fast reactor, reactor power control, neutron reflector, deterministic approach, multigroup approximation, numerical calculations

Бібліографічний опис

Маловиця, Максим Сергійович. Керування потужністю перспективного швидкого реактора, що працює в самопідтримному режимі хвилі ядерного горіння : дисертація ... доктора філософії за спеціальністю 105 – Прикладна фізика та наноматеріали (галузь знань 10 – Природничі науки) / М.С. Маловиця. – Харків : Харківський національний університет імені В.Н. Каразіна, 2021. - 140 с.

Зібрання