پیشینه تحقیق راکتورهای هسته ای قدرت وانواع آن و مجتمع سوخت و المانهای سوخت در راکتورهای هسته‎ای دارای ۴۳ صفحه می باشد فایل پیشینه تحقیق به صورت ورد  word و قابل ویرایش می باشد. بلافاصله بعد از پرداخت و خرید لینک دنلود فایل نمایش داده می شود و قادر خواهید بود  آن را دانلود و دریافت نمایید . ضمناً لینک دانلود فایل همان لحظه به آدرس ایمیل ثبت شده شما ارسال می گردد.

فهرست مطالب

۱ فصل اول: راکتورهای هسته ای قدرت وانواع آن    ۴
۱-۱ مقدمه    ۴
۱-۲ اجزای مختلف راکتورهای هسته‏ای    ۵
۱-۳ راکتورهای هسته ای قدرت    ۹
۱-۴ انواع راکتور های قدرت    ۹
۱-۴-۱ راکتورهای آب سبک    ۱۰
۱-۴-۲ راکتور آب تحت فشار    ۱۰
۱-۴-۳ راکتورهای آب جوشان    ۱۷
۱-۴-۴ راکتور حرارتی گازی    ۲۱
۱-۴-۵ راکتور های زاینده سریع با فلز مایع(LMFBR/FBR)    ۲۷
۱-۴-۶ راکتور های خنک شونده با مواد آلی    ۲۸
۱ فصل دوم:مجتمع سوخت و المانهای سوخت در راکتورهای هسته‎ای    ۲۹
۲-۱ مقدمه    ۲۹
۲-۲ توصیف مجموعه سوخت    ۳۱
۲-۳ میله سوخت    ۳۳
۲-۴ انتقال حرارت در فضای خالی بین سوخت و غلاف    ۳۵
۲-۵ غلاف    ۳۶
۲-۶ مواد مورد استفاده در راکتور و غلاف راکتور    ۳۷
۲-۷ مواد مناسب برای غلاف در راکتور    ۳۸
۲-۸ تعریف حالات شکست میله سوخت و محاسبات شکست    ۴۰
۲-۹ پیشینه    ۴۱
منابع    ۴۳

منابع

[۱۸] Kammenzind B.F., D.G. Franklin, H.R. Peters, and W.J. Duffin, “Hydrogen Pickup and Redistribution in Al-pha-Annealed Zircaloy-4, ASTM STP 1295, pp. 338-370.

[۲] Joseph Y. R. Rashid and Albert J. Machiels.(2004). A Methodology for the Evaluation of Fuel Rod Failures under Transportation Accidents. Patram , Berlin, Germany, September 20-24.

[۳] Javed Iqbal M., Nasir M., Sikander M. (2008). Stochastic simulation of fission product activity in primary coolant due to fuel rod failures in typical PWRs under power transients. Journal of Nuclear Materials 372 ; 132–۱۴۰٫

[۴] Lars Olof Jernkvist.(1995). A model for predicting pellet-cladding interaction-induced fuel rod failure. Nuclear Engineering and Design 156 ; 393 399.

[۵] James S.T.(2012). Nuclear Energy. Chater 7, Nuclear Reactor Materials And Fuels. Springer,735.

[۶] Kim .T. (2011). The effect of fuel rod oxidation on PCMI-induced fuel failure. Journal of Nuclear Materials 418 ; 249–۲۶۰

[۷] Appelhans A.D., S.J. Dagdjartsson and R.W. Miller,Cracking and relocation of UO 2 fuel during initial nuclear.

[۸] Davies J.H. Potts G. A.(1991). Topical Meeting on LWR Fuel Performance, Avignon,  p.272.

[۹] A. Johnson, L. Hailstadius, B. Grapengiesser and G. Lysell, Proc. Int. Topical Meeting on LWR Fuel Performance,Avignon, April 1991, p.371.

[۱۰] Lee Y.-H., Kim H.-K.(2007). Effect of spring shapes on the variation of loading conditions and the wear behaviour of the nuclear fuel rod during fretting wear tests, Wear 263 ,451–۴۵۷٫

[۱۱] والتر می یرهوف. (۱۳۹۰). مبانی فیزیک هسته ای. مترجم محمد فرهاد رحیمی. انتشارات دانشگاه فردوسی مشهد، چاپ هفتم. ۴۲۴٫

۱فصل اول: راکتورهای هسته ای قدرت وانواع آن

۱-۱ مقدمه

شکست در میله های سوخت می تواند منجر به حوادث خطرناکی مانند پخش پاره های شکافت که حاوی مواد رادیواکتیو می باشند در قلب راکتور و همچنین درون مایع خنک کننده شود. علاوه بر این شکست میله های سوخت باعث آسیب به میله های کناری و در نتیجه گسترش این آسیب دیدگی به نواحی دیگر قلب و سپس انسداد کانالهای جریان خنک کننده و در نهایت ذوب قلب شود. ما قصد داریم تغییرات شار نوترونی و توزیع توان تولید شده هنگام بروز آسیب در یک میله ی سوخت را به کمک کد MCNP که بر پایه الگوریتم مونت – کارلو می باشد شبیه سازی کنیم.

علل خرابی یک میله یا قرص سوخت می تواند به صورت زیر باشد :

۱- وجود مواد زائد یا ناخالصی درون قرص سوخت

۲- خرابی ناشی از فرسودگی و خوردگی درون قرص سوخت

۳- خرابی ناشی از خوردگی و اکسیداسیون غلاف سوخت

۴- انبساط غیر عادی قرص های سوخت و وارد کردن فشار به یکدیگر

یکی از نتایج خرابی و شکست میله های سوخت میزان رادیو اکتیو وارد شده به خنک کننده می باشد که از جمله این مواد رادیواکتیو  پاره های شکافت مانند زنون و ید هستند. با استفاده از میزان غلظت مواد رادیواکتیو وارده شده به خنک کننده و توزیع آنها در قلب می توان به موقعیت خرابی سوخت پی برد.

به دلیل شکافت های هسته ایی غیر قابل پیش بینی ، میزان توان تولید شده در هر ناحیه از سوخت می‏تواند تغییر کند و این تغییرات می تواند برای قلب مشکل آفرین باشد. خصوصیات مربوط به تغییرات رادیو اکتیویته‏ی خنک کننده در نتیجه زنون و ید به دلیل شکست هر کدام از میله‏ی سوخت می تواند با بررسی میزان سوختن سوخت در هنگام شکست ، ابعاد شکستن غلاف و موقعیت شکست در طول غلاف آهنگ جذب غلاف تعیین گردد. [۱]

۱-۲ اجزای مختلف راکتورهای هسته‏ای

‏ اجزای اساسی یا نواحی مختلف راکتورها در شکل (۱-۱) نشان داده شده‏اند. لازم به یادآوری است که این شکل نمودار یک راکتور است و یک راکتور واقعی را نشان نمی دهد.

‏قسمت مرکزی راکتورکه در شکل (۱-۱) نشان داده شده است قلب راکتور نامیده می شود. دریک راکتور حرارتی قلب راکتور حاوی سوخت ، کندکننده ، خنک کننده ، میله های کنترل ، بازتابنده و حفاظ های حرارتی می باشد. ماده سوخت هم عامل ایجاد حالت بحرانی راکتور است و هم انرژی شکافت آزاد می‏نماید. ماده سوخت ممکن است حاوی مقدار زیادی ماده زاینده باشد. درحقیقت اغلب راکتورهای قدرت جدید (که از نوع حرارتی می باشند) دارای سوخت اورانیوم تا چند درصد غنی شده از اورانیوم ۲۳۳ می باشند بنابراین بیشتر سوخت اورانیوم ۲۳۸ است.

ماده کندکننده که فقط در راکتورهای  حرارتی  وجود دارد  به منظور کند کردن  نوترون‏های شکافت به نوترون‏های حرارتی به کار میرود . هسته‏هایی با عدد جرمی‏کم ، مؤثرترین ماده برای کندکردن نوترون ها

می باشند. ‏آب ( که دو سوم اتم های آن هیدروژن است ) آب سنگین و گرافیت ( کربن معمولی ) اغلب به عنوان کندکننده در راکتورها بکار می‏رود.

‏بریلیوم واکسید بریلیوم ( BeO یک ماده سفید سرامیکی ) بعضی مواقع به عنوان کند کننده به کار می‏رود لکن ماده خیلی گرانقیمتی است. خنک کننده‏ها همان ‏طور که از اسمش  برمی‏آید برای انتقال حرارت از داخل قلب راکتور و ‏دیگر قسمتهائی که حرارت در آنها تولید می شود به خارج از راکتور به کار می رود. آب معمولی ، آب ‏سنگین و گازهای مختلف متداولترین خنک کننده‏ها در راکتورهای حرارتی می باشند. درمواردی که آب معمولی و آب سنگین به عنوان خنک کننده به کار می روند ، اغلب عمل کند کردن را نیز انجام می دهند. در راکتورهای سریع نمی توان از آب معمولی و آب سنگین به صورت مایع ، به عنوان خنک کننده استفاده کرد زیرا در این مواد نوترون‏های شکافت را کند می کنند زیرا دراین نوع راکتورها باید ‏سعی کرد که انرژی نوترون‏ها  حتی الامکان بالا باشد. اغلب راکتورهای سریع (که فقط چندتایی از آنها تا به حال ساخته شده ‏است) با فلز مایع به ویژه سدیم مایع خنک می شوند.

‏سدیم دارای خاصیت انتقال حرارت عالی می باشد و وزن اتمی آن ۲۳ است که حداقل ‏نوترو‏ن‏ها را در نتیجه برخورد الاستیک کند می‏کند (تعدادی از نوترون‏ها در نتیجه برخورد غیرالا‏ستیک کند می شوند). دراین نوع راکتورها ازگازها نیز می توان برای خنک کردن قلب راکتور استفاده کرد. [۲]

اطراف بعضی از را کتورها به ویژه راکتورهای زاینده یک لایه ماده زاینده قراردارد که طبقه زایش نامیده می‏شود . این ناحیه به ویژه برای تبدیل یا زایش به کار می رود. نوترون‏هایی که ازقلب راکتور فرار می‏کنند وارد طبقه زایش شده واکنش‏های تبدیلی مختلفی انجام می‏دهند.‏ به علت وجود نوترون‏های سریع در این لایه شکافت‏های متعددی‏ انجام می‏گیرد که در نتیجه ‏ایجاد حرارت می‏نماید . بنابراین این قسمت راکتور نظیر قلب راکتورر بایستی خنک شود. [۲]

‏ناحیه ای که مجاور قلب راکتورر یا طبقه زایش قرار داده می شود طبقه بازتابنده نامیده می شود. عمل این لایه از ماده کندکننده که به عنوان بازتابنده به‏کار می رود را می توان به صورت زیر توجیه کرد. ابتدا فرض می کنیم که قلب یا طبقه زایش بدون حفاظ بوده و در معرض هوا باشد. در این حالت تمام نوترون‏هائی که ازقلب راکتور خارج می شوند از دست ‏رفته محسوب شده و هپچ کدام به راکتور برنمی‏گردند. باقرار دادن یک لایه از ماده کندکننده  ‏در اطراف راکتورر تعدادی از نوترون‏ها در نتیجه یک یا چند برخورد درطبقه بازتابنده مجددا” به داخل قلب یا طبقه زایش بر می گردند. البته تمام نوترون‏های خروجی به داخل راکتور، برنمی‏گردند و ایجاد شکافت زنجیره‏ای می کنند لذا واضح است بودن طبقه بازتابنده بهتر از نبودن آن است. وجود طبقه بازتابنده به مقدار زیادی ، مقدارسوخت لازم برای حالت بحرانی راکاهش می‏دهد.

میله های کنترل که در شکل یک نشان داده شده اند میله های متحرک جاذب نوترون هستند که از نامشان پیداست برای تنظیم کار راکتور به کار می روند. از آنجا که میله های کنترل جاذب نوترون هستند هر حرکت جزئی آنها باعث تغییر ضریب تکثیر دستگاه می شود. بیرون کشیدن میله ها k را افزایش و فرو بردن میله ها به داخل قلب راکتور k را کاهش می دهد. بنابراین با حرکت مناسب میله های کنترل می توان راکتور را روشن یا خاموش کرد و قدرت آن را تغییر داد. میله های کنترل را باید طوری تنظیم کرد که راکتور بحرانی بماند و در یک قدرت مشخص کار کند. در طول زمان به علت مصرف سوخت و تجمع پاره های مختلف شکافت جاذب نوترون در قلب راکتور تغییر میله های کنترل الزامی است. مواد مختلفی در میله های کنترل به کار می رود که از جمله فولاد حاوی بور ( بور دارای سطح مقطع جذب زیاد است ) و هافنیوم و کادمیوم ( که فلزات جاذب قوی نوترون هستند ) و نقره و آلیاژهای مختلف آن را می توان نام برد. میله های کنترل به شکل استوانه ای یا به شکل ورقه یا تیغه یا به صورت ورقه های متعامد که میله های صلیبی نامیده می شوند می باشند.

تمامی فایل های پیشینه تحقیق و پرسشنامه و مقالات مربوطه به صورت فایل دنلودی می باشند و شما به محض پرداخت آنلاین مبلغ همان لحظه قادر به دریافت فایل خواهید بود. این عملیات کاملاً خودکار بوده و توسط سیستم انجام می پذیرد. جهت پرداخت مبلغ شما به درگاه پرداخت یکی از بانک ها منتقل خواهید شد، برای پرداخت آنلاین از درگاه بانک این بانک ها، حتماً نیاز نیست که شما شماره کارت همان بانک را داشته باشید و بلکه شما میتوانید از طریق همه کارت های عضو شبکه بانکی، مبلغ  را پرداخت نمایید.