Výpočetní simulace urychlovačem řízeného jaderného reaktoru pro transmutaci vyhořelého jaderného paliva
Loading...
Date
Authors
Jarchovský, Petr
ORCID
Advisor
Mark
B
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií
Abstract
Tato diplomová práce se zabývá využitím vyhořelého (spotřebovaného) jaderného paliva, z jaderných elektráren dnešního typu, v jaderných elektrárnách nové generace – urychlovačem řízených transmutačních elektrárnách, které by výrazně zmenšovaly obsah nebezpečných dlouho žijících radioizotopů a navíc by dokázaly využít jeho velký energetický potenciál díky rychlému spektru neutronů. V úvodu práce jsou uvedeny základní poznatky a aspekty o vyhořelém jaderném palivu spolu s jeho možností přepracování a dalšího využití s minimalizací dopadu na životní prostředí. Další část se zabývá detailním popisem urychlovačem řízených systémů a jejich jednotlivých prvků. V návaznosti na tuto rešerši následují jednotlivé chronologicky seřazené projekty světového významu s objasněním jejich aktuálního vývoje. Důraz je kladen především na projekt SAD a MYRRHA, jelikož se jedná o projekty, ze kterých se následně vychází při výpočtech. Tato poslední, výpočetní část, se zabývá vytvořením geometrie podkritického transmutačního reaktoru řízeného urychlovačem a následným vyhodnocením, která sestava při změně terče, jaderného paliva a chladiva/moderátoru je nejefektivnější jak pro transmutaci, tak pro energetické účely.
This master’s thesis deals with usage of burn-up (spent) nuclear fuel in nuclear power plants of next generation – accelerator driven transmutation plants which is produced in current nuclear power plants. This system could significantly reduce the volume of dangerous long-lived radioisotopes and moreover they would be able to take advantage of its great energy potential due to fast neutron spectrum. In the introduction are listed basic knowledge and aspects of spent nuclear fuel along with its reprocessing and the possibility of further use while minimizing environmental impact. As another point detailed description of accelerator driven systems is described together with its basic components. In addition this search is followed by individual chronological enumeration of projects of global significance concerning their current development. Emphasis is placed on SAD and MYRRHA projects, which are used like base for calculations. This last, computational part, deals with the creation of the geometry of subcritical transmutation reactor driven by accelerator and subsequent evaluation which assembly is the most effective for transmutation and energy purposes along with changing of target, nuclear fuel and coolant/moderator.
This master’s thesis deals with usage of burn-up (spent) nuclear fuel in nuclear power plants of next generation – accelerator driven transmutation plants which is produced in current nuclear power plants. This system could significantly reduce the volume of dangerous long-lived radioisotopes and moreover they would be able to take advantage of its great energy potential due to fast neutron spectrum. In the introduction are listed basic knowledge and aspects of spent nuclear fuel along with its reprocessing and the possibility of further use while minimizing environmental impact. As another point detailed description of accelerator driven systems is described together with its basic components. In addition this search is followed by individual chronological enumeration of projects of global significance concerning their current development. Emphasis is placed on SAD and MYRRHA projects, which are used like base for calculations. This last, computational part, deals with the creation of the geometry of subcritical transmutation reactor driven by accelerator and subsequent evaluation which assembly is the most effective for transmutation and energy purposes along with changing of target, nuclear fuel and coolant/moderator.
Description
Keywords
Jaderná elektrárna; jaderná energie; VJP (vyhořelé jaderné palivo); dlouho žijící radioizotopy; aktinoidy; ADS (urychlovačem řízený systém); transmutace, spalační reakce, ADTT (urychlovačem řízené transmutační systémy), terč, jaderné palivo, chladivo, LBE (eutektická slitina olovo-bismut), MYRRHA, SAD, MCNPX, knihovny jaderných dat., Nuclear power plant, nuclear energy, VJP (spent nuclear fuel), long-lived radioisotopes, actinides, ADS (accelerator driven system), transmutation, spallation reaction, ADTT (accelerator driven transmutation technologies), target, nuclear fuel, coolant, LBE (lead-bismuth eutectic), MYRRHA, SAD, MCNPX, nuclear data libraries.
Citation
JARCHOVSKÝ, P. Výpočetní simulace urychlovačem řízeného jaderného reaktoru pro transmutaci vyhořelého jaderného paliva [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií. 2015.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
cs
Study field
Elektroenergetika
Comittee
prof. Ing. Petr Toman, Ph.D. (předseda)
doc. Ing. Petr Baxant, Ph.D. (místopředseda)
doc. Ing. Petr Mastný, Ph.D. (člen)
prof. Ing. Karel Katovský, Ph.D. (člen)
Ing. Michal Ptáček, Ph.D. (člen)
prof. Ing. František Janíček, Ph.D. (člen)
prof. Ing. Karel Sokanský, CSc. (člen)
Ing. Pavel Kopečný (člen)
Date of acceptance
2015-06-09
Defence
Student prezentoval svou diplomovou práci na téma Výpočetní simulace urychlovačem řízeného jaderného reaktoru pro transmutaci vyhořelého jaderného paliva. Vedoucím práce byl Dr. Katovský, který seznámil komisi s posudkem svým i s posudkem oponenta práce, kterým byl Ing. Antonín Krása, Ph.D. Oponent práce měl doplňující dotazy, které student s využitím připravené prezentace zodpověděl. Doc. Baxant měl dotaz na praktické využití představeného zařízení, na který student bez obtíží reagoval.
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení