Analýza nejčastějších příčin poškozování jaderného paliva za provozu reaktoru

Abstract

Poškozování paliva během provozu reaktoru je ve světě celkem běžným jevem. Teoretická část této práce se věnuje příčinám tohoto poškozování a jsou zde uvedeny mechanismy vzniku poškození a případná opatření proti jejich dalšímu výskytu. Vhodnou metodou sledování paliva během provozu je možné včas podchytit nepříznivé trendy v chování paliva, které by mohly mít vliv na bezpečnost provozu elektrárny. Tím může být například nadměrný průhyb palivového souboru, případně palivového kanálu, který ovlivní funkci kontrolních a regulačních orgánů. Inspekcím a opravám paliva se věnuje další část práce, kde jsou popsány běžně používané inspekční metody. Práce se blíže orientuje na jadernou elektrárnu Temelín, kde byl zaveden poradiační inspekční program z důvodu ověření kompatibility paliva společnosti Westinghouse s chemickým režimem reaktoru typu VVER. Program zůstal zachován i po změně dodavatele paliva. V praktické části práce je pak proveden předběžný návrh nové ultrazvukové metody měření deformace palivového souboru pro jadernou elektrárnu Temelín. Tento návrh je podpořen měřením na experimentálním zařízení pro detekci polohy distanční mřížky vyvinutém v Centru výzkumu Řež.

Nuclear fuel failures during the reactor operation happen quite often in the world. The theoretical part of this thesis is dedicated to the most common causes of nuclear fuel failures. It describes failure mechanism and corrective actions. The unfavorable trends in nuclear fuel behavior are prevented by suitable method of nuclear fuel monitoring. Some of them may affect the safety of the power plant. For example, the fuel assembly bow affects the function of rod cluster control assembly. Another part, which describes inspection methods, is devoted to inspection and repair of nuclear fuel. The thesis concentrates on the Temelin NPP, where there was implemented post-irradiation inspection program for checking compatibility between Westinghouse's fuel assemblies and water chemistry of reactor VVER. This program continues even after the change of nuclear fuel supplier. Practical part of this thesis is dedicated to proposal of a new method of fuel assembly bow measurement for Temelin NPP based on ultrasound. This proposal is supported by measurement on the experimental device for detection of spacer grid position developed by Research Centre Rez.