..

..
..

27 Mart 2019 Çarşamba

TORYUM YAKIT DÖNGÜLÜ ERGİMİŞ TUZ HIZLI REAKTÖRÜ (MSFR) İLE İLGİLİ SON GELİŞMELER


Uzun bir geçmişi olan “Ergimiş Tuz Reaktörü (MSR)” ile ilgili 2004 yılında başlayan çalışmalar sonucu toryum yakıt döngüsü kullanan “Ergimiş Tuz Hızlı Reaktörü (MSFR)” önerisi geliştirilmiştir. Çalışmalar  Centre for Scientific Research (CNRS) Grenoble-France’da yapılmıştır.  2011 yılından başlayarak bir EURATOM projesi olan EVOL (Evaluation and Viability of Liquid Fuel Fast Reactor Systems) ve ROSATOM projesi olan MARS (Minor Actinides Recycling in Molten Salt) işbirliği MSFR önerisinin geliştirilmesine katkıda bulunmuştur.  Gelecek vaad eden bu proje Aralık 2017’de MAM’da yapılan çalıştayda bizlere tanıtılmıştır.  Son yapılan bir çalışma [1] bu güne kadar elde edilen ve olumlu bulunan sonuçların farklı kaynaklardan elde edilen sonuçlarla karşılaştırılmasını sağlamış ve sonuçların uyumluluğu MSFR ile ilgili olumlu sonuçların güvenilirliğini attırmıştır.   Önemi nedeniyle sizlere çalışma hakkında kısa bilgi vermek istedim.

Yapılan çalışma nötronik bechmark hazırlanmasıdır. Özelliği ise EVOL ve MARS projelerinde çalışan bilim insanlarının kullandıkları farklı veri setleri ve farklı bilgisayar programları kullanılarak  ayrı ayrı yapılan hesaplamalar ve bunların sonuçlarının karşılaştırılmışdır.  Dört farklı nötronik kod ile farklı veri setleri kullanılmıştır. Ayrıca, reaktör çalışma zamanı içersinde malzeme kompozisyonundaki değişimler de hesaplanmıştır.

Söz konusu çalışmada MSFR için iki farklı ilk yakıt yükleme düzeneği dikkate alınmıştır.  233U ve TRU.  İkincisi, yanma oranı 60 GWd/ton ile standart hafif sulu reaktörlerde (LWR) kullanılıp beş yıl saklandıktan sonra MSFR’a yüklendiği kabul edilen  UOX tipi kullanılmış yakıttır.  Bu yakıtın Trans Uranik çekirdek kompozisyonu aşağıda verilmiştir: Np 237- 6.3, Pu 238- 2.7, Pu 239- 45.9, Pu 240- 21.5, Pu 241-10.7, Pu 242- 6.7, Am 241- 3.4, Am 243-1.9,    Cm 244- 0.8, Cm 245- 0.1(mol%).

EVOL ve MARS projeleri çalışanları MSFR’ın nötronik hesaplarında kendilerinin geliştirdikleri de dahil olmak üzere farklı nümerik araçlar kullanmışlardır.  Oluşturulan benchmark’ın öncelikli hedefi sıvı yakıt ve hızlı nötron spektrumuna sahip MSFR kalbini simule etmekteki yeterliliği,  kullanılan farklı kodların yeterli ve geçerli olduğunun gösterilmesidir.  Reaktör kalbinin karakteristik büyüklüklerinin kullanılan farklı data setleri ile hesaplanarak, değerlerin data setlerine bağımlılığının incelenmesi de çalışmanın diğer hedefidir.  Her iki hedef başarı ile gerçekleştirilmiş ve çalışmanın sonuçlarından MSFR’ın diğer dördüncü nesil reaktör tasarımlarına nazaran üstün niteliklere sahip olduğu anlaşılmıstır.


[1]   “Neutronic benchmark of the molten salt fast reactor in the frame of the EVOL and MARS collaborative projects”.  Mariya Brovchenko, Jan-Leen Kloosterman, Lelio Luzzi, Elsa Merle, Daniel Heuer, Axel Laureau, Olga Feynberg, Victor Ignatiev, Manuele Aufiero, Antonio Cammi, Carlo Fiorina, Fabio Alcaro, Sandra Dulla, Piero Ravetto, Lodewijk Frima, Danny Lathouwers, Bruno Merk, EPJ Nuclear Sci. Technol. 5, 2 (2019).


                                                                                                  Şarman Gençay
                                                                                               Emekli Öğretim Üyesi


Hiç yorum yok:

Yorum Gönder