PS08: การพัฒนาโปรแกรมเพื่อคำนวณการจัดการเชื้อเพลิงในแกนปฏิกรณ์นิวเคลียร์แบบสามมิติ และสองกลุ่มพลังงาน
* ธนรรจน์ แสงจันทร์ 1 ชนาธิป ทิพยกุล 2 และสัญชัย นิลสุวรรณโฆษิต 1
1 ภาควิชานิวเคลียร์เทคโนโลยี คณะวิศวกรรมศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย
ถ.พญาไท เขตปทุมวัน กรุงเทพ 10330, E-Mail: dhanaj@hotmail.com
2 สถาบันเทคโนโลยีนิวเคลียร์แห่งชาติ (องค์การมหาชน)
ถ.วิภาวดีรังสิต ลาดยาว จตุจักร กรุงเทพฯ 10900, E-Mail: chanatip@tint.or.th
บทคัดย่อ
งานวิจัยนี้ นำเสนอการพัฒนาโปรแกรมคอมพิวเตอร์ เพื่อคำนวณการจัดการเชื้อเพลิงในแกนปฏิกรณ์นิวเคลียร์ ในระบบ พิกัดฉากแบบสามมิติ โดยอาศัยทฤษฎีการแพร่ของนิวตรอนสองกลุ่มพลังงาน ( Two group neutron diffusion theory) นิวตรอนในกลุ่มพลังงานก่อนความร้อนหรือ ฟาสต์นิวตรอน (Fast neutron) และในนิวตรอนในกลุ่มพลังงานความร้อนหรือ เทอร์มัลนิวตรอน (Thermal neutron) โปรแกรมที่พัฒนานี้สามารถคำนวณลักษณะการบรรจุเชื้อเพลิงในแกนปฏิกรณ์ สามแบบ คือ 1. แบบเนื้อเดียว 2. แบบบรรจุเชื้อเพลิงชนิดที่มีการเสริมสมรรถนะสูงกว่าไว้ภายนอก และ 3. แบบกระจายชนิด เชื้อเพลิง และได้ใช้โปรแกรมที่พัฒนาสำหรับการคำนวณหาค่าวิกฤตของแกนปฏิกรณ์นิวเคลียร์ การกระจายของ นิวตรอนฟลักซ์ภายในแกนปฏิกรณ์นิวเคลียร์ และการเผาผลาญเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ในหน่วยเมกะวัตต์วันต่อกิโลกรัมยูเรเนียม ผลการคำนวณพบว่า ค่ากระจายกำลังสูงสุดต่อค่ากระจายกำลังเฉลี่ยในแกนปฏิกรณ์มีค่าต่ำสุด เมื่อบรรจุเชื้อเพลิงในแบบ กระจายชนิดเชื้อเพลิง ซึ่งดีและเหมาะสมที่สุดในการจัดการแกนปฏิกรณ์
คำสำคัญ : ค่าวิกฤต การจัดการแกนปฏิกรณ์นิวเคลียร์ การเผาผลาญเชื้อเพลิงนิวเคลียร์
PS08: Development of a Computational Program for Fuel Management in a 3-D, Two Energy Groups Nuclear Reactor Core
* Dhanaj Saengchantr 1, Chanatip Tippayakul 2 and Sunchai Nilsuwankosit 1
1 Department of Nuclear Technology Faculty of Engineering, Chulalongkorn University Phayathai Road, Patumwan, Bangkok, 10330
Phone: 0 2218 6781, Fax: Fax: 0 2218 6780, E-Mail: dhanaj@hotmail.com
2Thailand Institute of Nuclear Technology (TINT)
Vibhavadee-Rangsit Rd. Ladyaow Chatuchak Bangkok 10900
Phone: 02 596 7600 , Fax: 02 579 0220, E-Mail: chanatip@tint.or.th
Abstract
A computational program was developed for reactor fuel management in three dimensional Cartesian coordinates using two-group neutron diffusion theory (fast neutron and thermal neutron energy group). Three fuel loading patterns were considered as follow: 1. uniform loading, 2. out-in loading and 3. in-scatter loading. Criticality, peak power distribution and loaded fuel depletion measured in megawatt-day per kilogram (MW d/kg) of uranium were also calculated by the developed program. The results showed that the in-scatter loading pattern gave the best power peaking for fuel management.
Keywords: Criticality, Nuclear reactor core management, fuel burnup, fuel depletion. |
