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