Kaikki aineistot
Lisää
Työn tavoitteena oli selvittää aikariippumattoman nopean reaktorin neutroniikkalaskentaan kehitetyn deterministisen ERANOS-koodin käyttökelpoisuutta VTT:n tarpeisiin. Nopean reaktorin laskenta vaatii tarkoitusta varten erikseen kehitetyn koodin, sillä termisten reaktoreiden koodit on yleensä optimoitu siten, että monet nopean neutronispektrin ilmiöt on jätetty tarpeettomina huomioimatta. ERANOS on modulaarinen ohjelmistopaketti, jonka tärkeimpiä moduuleja ovat nippukoodi ECCO, sekä sydänlaskentakoodit BISTRO ja VARIANT. ERANOS-2.2 -koodia käytettiin natriumjäähdytteisen kriittisen ZPR-6 -nollatehoreaktorin mittauksista koostetun reaktorifysiikkabenchmarkin osittaiseen laskentaan. Työssä laskettiin benchmarkin kriittisyysturvallisuusmalli ja kaksi erilaista natriumin aukko-osuus-reaktiivisuusmallia. Laskujen tarkoitus oli selvittää eri laskentamenetelmien, -parametrien ja käytetyn geometrian vaikutuksia tuloksiin. Lisäksi tutkittiin, minkälaisia tuloksia ERANOS tuottaa suhteessa kokeellisiin tuloksiin JEFF-3.1 ja 3.1.1-pohjaisia ydinvakiokirjastoja käyttämällä. Joitain vertailulaskuja tehtiin myös Monte Carlo -koodi Serpentillä. Transport-laskuissa käytettiin diskreettiordinaatta- (SN) ja variaationodaalimenetelmiä (VNM). Lisäksi käytettiin diffuusioapproksimaatioon perustuvia menetelmiä. Laskentamenetelmä osoittautui merkittäväksi tekijäksi tulosten suhteen. Myös erot kolmiulotteisen suorakulmaisen ja kaksiulotteisen sylinterikoordinaatiston välillä olivat paikoin suuria. Sen sijaan yksityiskohtaisemmat laskentaparametrit vaikuttivat tuloksiin yleensä varsin vähän. VNM osoittautui parhaaksi menetelmäksi kokeellisten tulosten suhteen Na-aukko-osuusreaktiivisuuden laskennassa, kunhan käytettiin oikeita parametreja. Myös SN-menetelmä tuotti paikoin kohtalaisia tuloksia, mutta erityisesti laaja Na-aukkoalue osoittautui vaikeaksi laskettavaksi. Näin selvät erot menetelmien välillä ovat ristiriidassa eräiden aikaisemmin julkaistujen vastaavankaltaisten ERANOS-laskujen kanssa. Kriittisyyslaskussa 2-ulotteinen SN tuotti varsin hyviä tuloksia, mutta tarkkuuden kasvattaminen vaikutti heikentävästi.