بررسي جنبه نوترونيك استفاده از نانوسيالات در قلب راكتور بستر گلوله اي در جهت افزايش ايمني قلب راكتور در شرايط عادي و حادثه

Neutronic study of the use of Nano particles in the PBR reactor to improve the safety of the reactor core under normal and accidental conditions

راكتور بستر گلوله­اي از خانواده راكتورهاي گازي دما بالا (HTR) است. از بهترين مزاياي اين نوع راكتورها، سيستم برداشت حرارت باقيمانده قلب راكتور است كه در هنگام حادثه­ي از دست رفتن خنك­كننده (LOCA)، به‌صورت غيرفعال قلب راكتور را خنك مي­كند. افزايش ايمني اين سيستم سبب بالا بردن ضريب اطمينان بيشتر اين راكتور مي­گردد. يكي از راه­هاي افزايش ايمني اين سيستم استفاده از سيالي با ضريب انتقال حرارت بيشتر است. پژوهش­هايي كه در زمينه استفاده از نانوسيالات در راكتورهاي هسته­اي آبي انجام شده است، حاكي از افزايش ضريب انتقال حرارت سيال پايه با افزودن نانوذرات است. در اين پژوهش تاثيرات نوترونيك ناشي از اضافه كردن نانو ذرات در سيال پايه قلب راكتور بستر گلوله­اي در جهت افزايش ضريب انتقال حرارت آن و درنتيجه افزايش ايمني سيستم انتقال حرارت قلب راكتور در شرايط حادثه، مورد بررسي قرار گرفت و نشان داده شد كه استفاده از اين نانوذرات سبب كاهش ضريب تكثير موثر قلب راكتور بستر گلوله­اي مي­شود.

The Pebble Bed Reactor (PBR) is a family of high temperature gas reactors (HTR). The best feature of these types of reactors is the residual heat removal system, which cools the reactor core in the event of an incident such as LOCA. Increasing the safety of this system will increase the reliability of this reactor. One of the ways to increase the safety of this system is to use a fluid with a higher heat transfer coefficient. Studies on the use of nanoparticles in LWR reactors suggest that the increase in the heat transfer coefficient of the base fluid by the addition of nanoparticles. This study consider the neutronic effects of using of the nanoparticles in the base fluid of the PBR reactor to increase the amount of heat transfer, and thus to increase the safety of the heat transfer system in the events, and it was shown that the use of these nanoparticles reduces the Keff of the reactor core.