MÁCA, P. Analýza rozložení neutronového spektra pro transmutaci vyhořelého jaderného paliva v reaktorech s tekutými solemi [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií. 2020.
Student Pavel Máca vypracoval bakalářskou práci na téma Analýza rozložení neutronového spektra pro transmutaci vyhořelého jaderného paliva v reaktorech s tekutými solemi, která byla sepsána na celkem 65 stranách. Z důvodu pandemie COVID-19 bylo zadání změněno a student musel přepracovat velkou část teoretické části. Student se práce ujal s patřičným nadšením, i když mu musely být zadávány menší úkoly, které byly častěji kontrolovány - mnohdy i několikrát týdně. Při komplexnějším úkolu samostatná práce vázla, případně nastávala „hluchá“ období. Student pojal rešeršní část dosti ze široka a některé podkapitoly byly popsány nad rámec zadání – detailní rozdělení reaktorů IV. generace a jejich popis. V praktické části měl student zpracovat simulace vytvořené v programu MCNP, konkrétně se jednalo o rozložení neutronových spekter v různých pozicích dvou sestav z NaCl a KCl, které jsou plánovány vyrobit na VUT v Brně. Pro určení relativního rozložení hustoty neutronového spektra sloužilo zlato a indium, ve kterých bylo celkem sledováno 9 reakcí. K těmto reakcím zpracoval student hodnoty účinných průřezů vypočtených pomocí programu TALYS a porovnal je s účinnými průřezy z knihovny TENDL 2019 a s účinnými průřezy z experimentálních knihoven. Z dat hustoty neutronového toku v jednotlivých energetických intervalech a účinných průřezů byly vypočteny hodnoty reakčních rychlostí ve výše zmíněných sestavách. V grafech reakčních rychlostí se student dopustil chyb a nesprávně pojmenoval vzniklé radionuklidy. Vedoucí práce se domnívá, že toto se stalo v časovém presu, protože přejmenování grafů probíhalo v den odevzdání, což studentovu chybu neomlouvá. Konkrétně se jednalo o radionuklidy (n,p) a (n,alfa) generované ze zlata a india a (n,n´) vzniklé z india-115. V obr. 5.2. student znázornil pouze část vzorků, což může být pro čtenáře matoucí. V páté kapitole se také dopustil chyby, že solnou sestavu nazývá „SVÍČKA“, přičemž zmíněné zařízení je používané na VUT již několik let a k moderaci neutronů je použit parafín. Praktická část měla větší potenciál, než student předvedl, nicméně je nutné konstatovat, že všechny body zadání byly splněny. V rámci práce s odbornou literaturou student vycházel ze 43 zdrojů literatury, z nichž byla přibližně třetina psaná v češtině a zbytek v angličtině, i když se nejednalo o vědecké články. Odevzdaná bakalářská práce je vedoucím práce hodnocena stupněm C -75 body.
Student bakalářského studijního oboru, pan Pavel Máca zpracoval práci zaměřenou na analýzu rozložení neutronového pole v experimentálním stendu s různými typy chloridových solí. Práce nabízí logické členění do celkem tří částí, jemuž ale neodpovídá vlastní členění kapitol a podkapitol, jež je zbytečně složité a nepřehledné. První část práce popisuje palivový cyklus uranu v jaderné energetice se zaměřením na jeho zadní část. Další část popisuje různé koncepce reaktorů 4. generace s větším zaměřením na reaktory s tekutými solemi. Poslední část se zabývá simulováním jednoduchého stendu pomocí metody Monte Carlo, resp. výpočtem reakčních rychlostí v předem určených pozicích tohoto stendu čímž jsou splněny všechny cíle práce. Teoretické části práce popisují obecně známé informace a nepřináší žádné novinky ať už z oblasti přepracování paliva nebo výzkumu reaktorů 4. generace. Naopak část zabývající se reaktory 4. generace pracuje s relativně zastaralými informacemi z počátků nového tisíciletí, a navíc zřejmě vlivem překladu z angličtiny došlo k chybné interpretaci některých informací, např. v Kap. 3 se uvádí, že produkce vodíku by měla zvýšit celkovou účinnost elektrárny, což v celkovém kontextu nedává smysl. Dále bych upozornil např. na používání termínu štěpitelný a štěpný materiál, jejichž významy jsou dost odlišné. Např. v Kap. 3 je uvedeno že Th-232 není štěpitelný izotop, zatímco U-233 už je štěpitelný. Z dalších chyb se v textu několikrát objevuje pojem radioaktivní záření, který ale nedává fyzikálně smysl. Bylo by vhodné, kdyby v práci byly podrobněji rozebrány koncepce reaktorů 4. generace, na kterých se skutečně pracuje. V praktické části práce se nachází popis programů MCNP a Talys, jež byly použity pro získání finálních reakčních rychlostí. Z textu není jasné, proč byly použity simulované hodnoty účinných průřezů z programu Talys, když pro zvolený energetický rozsah existují knihovny ověřených jaderných dat. Navíc student přímo uvádí ověřená data pro porovnání se simulovanými hodnotami. Dále porovnání simulovaných dat s knihovnou TEDNL, jež je taktéž vytvořena pomocí programu Talys, nabízí otázku, zda byl program Talys správně nastaven a zda nebylo lepší použít TENDL data z knihoven ENDF. Výsledné porovnání pro NaCl a KCl je založeno na reakčních rychlostech vybraných jaderných reakcí. Student u řady těchto reakcí uvádí opakovaně nesprávný zápis, např. 197Au(n,)194Au v Kap. 5 nebo 115In(n,p)115In. Porovnání reakčních rychlostí postrádá hlubší diskuzi nad získanými výsledky pro jednotlivé reakce na zlatu a indiu pro obě soli. Je také otázkou, co vlastně chtěl autor práce zjistit. Tento druh výpočtu by měl větší smysl v případě, pokud bychom chtěli ověřit správnost simulace vůči experimentálním výsledkům. Případně pokud bychom použili větší množství aktivačních materiálů než jen Au a In. V současné podobě by dávalo větší smysl porovnat přímo závislost hustoty neutronového toku na energii neutronů v různých pozicích stendu pro obě soli. Hodnocení dále snižuje poměrně velké množství překlepů, gramatických chyb, špatných formulací a používání neodborných pojmů, např. věta „Což sníží tok hmoty aktivní zónou při dané tepelné energii a zvýší entalpii na výstupu z jádra“ v Kap. 3.1.2. Dále je nutné vytknout nízkou kvalitu některých obrázků a nevhodné formátování grafů s výsledky. Bakalářskou práci pana Pavla Máci doporučuji k obhajobě a hodnotím ji 65 body, tj. jako uspokojivou (D).
eVSKP id 127260