HAMŘÍK, L. Simulace Accident Tolerant Fuel v pokročilém jaderném reaktoru během těžké havarie [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií. 2024.
Cieľom diplomovej práce autora Lukáše Hamříka bolo vytvoriť rešerš Accident Tolerant Fuel / Advanced Technology fuel (ATF), so zameraním na ich použitie v jadrových elektrárňach najnovšej generácie. Následne sa detailne zoznámiť s komplexným programom MELCOR, ktorý sa využíva na simulácie havárii jadrových elektrární. Hlavným cieľom bolo správne implementovanie nových materiálov ATF do komplexného výpočtu havárie elektrárne APR1400. Boli nasimulované 3 havarijne scenáre, konkrétne LB LOCA, SBO total loss of power a SBO loss of AC power. V scenári LB LOCA bola vytvorené aj citlivostná analýza pre tvorbu oxidov na pokrytí z materiálu FeCrAl. Zadanie práce bolo splnené, avšak s malým nedostatkom v bode jedna, kde v rešerši nie je dostatočne spomenutá časť palív ATF. Hlavný prínos tkvie predovšetkým vo vytvorení databáze materiálových vlastností využiteľných ATF a pochopení zákonitostí pre modelovanie nových materiálov v prostredí MELCOR pri havarijných podmienkach. Ďalej práca zoznamuje čitateľa s možnosťami softwaru, s vytváraním vstupov, interpretovaním výstupov a upozorňuje na jeho nedokonalosti. Samotná práca je členená do 7 logicky nadväzujúcich kapitol, kde autor najskôr uvádza postupne teóriu k jadrovému palivu, jeho hlavné časti a jeho vlastnosti, ktoré budú ďalej predmetom skúmania. Nasleduje rešeršná kapitola použiteľných ATF a ich podrobný popis s uvedenými vlastnosťami ako sú napríklad tepelne vodivosti, tepelné kapacity, kinetiky oxidácie a iné. Rešerš je podrobná s veľkým množstvom dôležitých informácii a ich podrobným vysvetlením. Taktiež je správne doplnená obrázkami pre názorné vysvetlenie. Táto časť je predovšetkým zameraná na pokrytie, ktoré je následne simulované. V ďalších kapitolách nás autor zoznamuje s možnými analýzami, použitým modelom jadrovej elektrárne a podrobne so scenármi simulácii. V poslednej kapitole nás autor zoznamuje s výsledkami simulácii s veľkým množstvom grafických a tabuľkových výstupov a podrobnými popismi dejov a porovnaniami. Celkovo je použitých 111 zdrojov, ktoré sú vhodne vybraté a správne citované, čo podporuje rozhľadenosť autora. V práci autor používal iba cudzojazyčné zdroje, predovšetkým sa jedná o vedecké články. Kvalitu práce znižujú občasné malé formálne nedostatky, ako napríklad nesprávne zoradenie zoznamu skratiek. Autor vynaložil mnoho úsilia pri pochopení softwaru a komunikoval s vývojármi programu MELCOR. Pri riešení problémov študent preukázal svoju veľkú húževnatosť a schopnosť hľadať riešenia, avšak s lepšou organizáciou času a tak s menším časovým tlakom na konci semestru mohla byť práca ešte kvalitnejšia. Študent mal veľký záujem o danú tému a chodil veľmi pravidelne na konzultácie. Komunikácia bola intenzívna a bezproblémová, jeho práca systematická a dôsledná. S ohľadom na vyššie uvedené skutočnosti túto prácu doporučujem k obhajobe a hodnotím ju A/93 bodov.
Student ve své práci zpracovává téma ATF pokrytí, která by měla mít zvýšenou odolnost v průběhu těžkých havárií jaderných reaktorů. Student svou práci zpracoval na 131 stranách, přičemž práce je rozdělena do úvodu, sedmi kapitol a závěru. Úvodem je nutno říci, že předložená práce je velmi obsáhlá a zajisté si vyžádala velké množství času a úsilí studenta. Student zde prokazuje své vysoké kvality při řešení technického problému. Nicméně práce vykazuje i znaky, které ji dle mého názoru poněkud srážejí. Samotný fakt, že práce je rozpracována na 130 stranách a je v ní užito 111 citací prokazuje, že student se práci věnoval velmi široce. Zdrojová literatura je kvalitní, časté je citování vědeckých článků. Po technické stránce se student věnoval výpočtům těžkých havárií pomocí kódu MELCOR. Student si tedy musel osvojit práci s tímto kódem, který se jinak vyznačuje vysokými nároky na obsluhu. Dále do modelu implementoval materiálové vlastnosti nových typů pokrytí. To vyžadovalo za prvé nashromáždit a nastudovat značné množství informací, za druhé provést podpůrné výpočty, za třetí provést simulace a za čtvrté vyhodnotit výsledky. Body zadání práce byly splněny s jedním menším nedostatkem (viz otázky oponenta). V této oblasti považuji tedy práci studenta za téměř prvotřídní. Na druhou stranu mám velké výhrady k samotnému textu práce. Absolvent inženýrského studia by dle mého názoru měl být schopen informace čerpat, třídit a srozumitelně prezentovat. Z porovnání zadání a obsahu práce se mi některé části jeví jako nadbytečné a z hlediska zadání práce nepřispívající k jejímu řešení. To by samo o sobě nebylo na škodu, pokud by text práce zpracován kvalitně. K tomuto mám následující připomínky: * Práce je psaná v anglickém jazyce, kvalita vyjadřování má ovšem kolísavou úroveň. Některé kapitoly jsou napsány vysoce odborným jazykem. Některé části je nutno přečíst několikrát, a i tak některé odstavce nedávají moc smysl. * Student se pokusil rozšířit práci z výzkumného charakteru na oblast bezpečnostních analýz. Při porovnání zdrojové literatury a textu práce mám dojem, že student namísto toho, aby si téma bezpečnostních analýz nastudoval a následně popsal, tak přešel ke stylu kondenzování textu. Jinými slovy si našel literaturu, která se bezpečnostních analýz týká, a tu shrnul do několika odstavců. Výsledný text je ovšem špatně srozumitelný, vyžaduje vysokou koncentraci, odbíhá od tématu a některé části jsou bohužel až nesmyslné. Například v kapitole 5 se nás student pokouší seznámit s deterministickými a pravděpodobnostními analýzami. Sice se dozvíme spoustu zajímavých poznatků o těchto typech analýz, s jejich podstatou nás ovšem student neseznámí. * V důsledku nekritického přejímání obsahu zdrojové literatury došlo dále k tomu, že kapitoly si vzájemně neodpovídají a dále obsahují části, které měly být uvedeny v jiných kapitolách. Například podkapitola 4.1 o LBLOCA detailně popisuje fyzikální procesy v jaderném reaktoru při tomto typu havárie. V navazující kapitole 4.2 o SBO se začne věnovat popisu fyzických jevů, pak ale přejde k návodům pro řízení těžkých havárií (tzv. SAMG) a k flexibilním a diverzním strategiím pro řešení havárií (tzv. FLEX). Prostředkům pro zvládání těžkých havárií je přitom vyhrazena kapitola 3.2.1 a popis fyzických procesů při totálním výpadku napájení je dokončen v kapitole 6.1. * Další velkou výhradu mám k citování. Citování je nedostatečné a student nerozeznává význam citování před a za tečkou. Například podkapitoly 5.1 a 5.2 jsou očividně zpracovány na základě citace 92, ta je ovšem zmíněna až na konci posledního odstavce podkapitoly 5.2 a před tečkou. Způsob citování je rovněž diskutabilní, zejm. v kapitole 3. Zde se zdá, že autor některé pasáže této kapitoly ze zdroje v zásadě převzal a provedl kosmetické změny, aby text mírně odlišil a tím jej vydal za vlastní. * Poslední výhradu mám ke stylu úvodu do kapitol. Dle mého názoru by úvod do kapitoly měl čtenáře seznámit s obsahem kapitoly a popřípadě i s tím, jak jsou informace v podkapitolách užity v další postupu. Student namísto toho využívá tento prostor jako samostatnou podkapitolu. Extrémem je úvod do kapitoly č. 1, kde je 2.5 stranách popsána konstrukce palivového souboru vč. dvou obrázků. V souhrnu jsem toho názoru, že kdyby se student omezil pouze na vypracování „vědecké“ části práce, tak by vznikla práce velmi vysoké kvality, kterou bych se nebál hodnotit více jak 90 body. Student dosáhl velmi zajímavých výsledků, které mají velký publikační potenciál i v případě časopisu s impakt faktorem. Nicméně s ohledem na fakt, že se student bohužel pokusit rozšířit práci o téma, ve kterém se orientuje méně, a i s ohledem na kvalitu výsledného textu, který je v některých ohledech nižší, než bych očekával od diplomové práce, hodnotím práci 89 body, tedy stupněm B. V rámci prezentace či rozpravy bych byl také rád, aby student osvětlit důvody, proč rozšířil práci i o téma bezpečnostních analýz.
eVSKP id 159504