V poročilu so predstavljeni končni računski modeli in izračuni vpliva pozicije detektorjev moči v NEK na njihov signal. Namen analize je ovrednotiti spremembo v odzivu detektorja zaradi spremembe v njegovi poziciji do katere lahko pride ob potresu. V prvem delu poročila je predstavljen računski model sredice NEK in model zadrževalnega hrama NEK z eksplicitno modeliranimi zunaj-središčnimi detektorji moči. V drugem delu poročila so predstavljeni rezultati izračunov termičnega in totalnega nevtronskega fluksa na pozicijah detektorjev, horizontalni, radialni, aksialni in azimutalni gradienti termičnega in totalnega fluksa nevtronov ter spremembe termičnega in totalnega fluksa nevtronov na položaju detektorjev ob njihovem premiku za 5 cm v radialni, aksialni ali azimutalni smeri. Pokazali smo, da sprememba pozicije zunaj-središčnih detektorjev na območju moči nima znatnega vpliva na vrednost termičnega nevtronskega fluksa znotraj aktivnega dela detektorja, medtem ko je za zunaj-središčne detektorje na območju srednjih moči sprememba v termičnem nevtronskem fluksu znotraj aktivnega dela detektorja ob premiku 5 cm v radialni smeri ?7.3 %-8.6 %. V tretjem delu poročila je analiziran vpliv premika reaktorskega vložka na odziv zunaj-središčnih detektorjev na območju visokih in srednjih moči, kjer smo pokazali, da premik reaktorskega vložka ob potresu lahko privede do znatne spremembe v signalu zunaj-središčnih detektorjev nevtronov. Premik reaktorskega vložka za 5 mm prinese 8 %-9 % spremembo v termičnem nevtronskem fluksu znotraj aktivnega dela detektorja.
F.02 Pridobitev novih znanstvenih spoznanj
COBISS.SI-ID: 57535235Metoda vstavitve predstavlja učinkovit način za merjenje vrednosti reaktivnosti kontrolnih palic v jedrskem reaktorju. To je v svojem bistvu dinamična metoda, zato osvetljujemo razlike med dinamično in statično reaktivnostjo. Direktna primerjava rezultatov na osnovi statične in dinamične reaktivnosti je močno oprta na ustrezno časovno odvisno numerično simulacijo v tridimenzionalni geometriji. Slednja je v pričujočem delu izvedena prek namenske posodobitve računalniškega programa Gnomer, njegove nove kinetične zmogljivosti pa so preverjene na reprezentativnih testnih primerih. V nadaljevanju so izboljšave metode vstavitve osnovane na podlagi eksperimentalnih podatkov iz Nuklearne elektrarne Krško. Analiza je pokazala, da je nekaj predpostavk moč ohraniti v metodologiji (npr. enakomerno vstavljanje), pri drugih pa so smiselne izboljšave (npr. izboljšan popravek redistribucije fluksa). Dodan je tudi povsem nov popravek, in sicer kompenzacija prenihaja reaktivnosti. Ta z upoštevanjem dinamičnih učinkov potem, ko je kontrolna palica dosegla maksimalno vstavljenost, pripomore k bolj konsistentni meritvi njene celotne vrednosti reaktivnosti. Nazadnje je na podlagi zgledov iz literature prek kinetičnih izračunov vpeljana tudi pretvorba iz statične v dinamično vrednost reaktivnosti. S tako posodobljeno metodologijo daje metoda vstavitve odlične rezultate, povsem primerljive s splošno uveljavljeno metodo redčenja borove kisline, kateri lahko služi za zamenjavo.
D.09 Mentorstvo doktorandom
COBISS.SI-ID: 3170404V magistrskem delu sta predstavljeni validacija in praktična uporaba pred kratkim razvitega programa ADVANTG, ki združuje Monte Carlo transportni program MCNP z determinističnim transportnim programom Denovo. Cilj programa ADVANTG je avtomatizacija procesa generiranja parametrov redukcije variance (utežna okna) in modifikacija izvora za izračune MCNP, kar posledično pospeši simulacije v smislu računskega časa. Zanesljivost in dosledno delovanje ADVANTG-a smo testirali na dveh računsko zahtevnih referenčnih eksperimentih, izbranih iz zbirke ICSBEP: eksperiment »Labirint«, s katerim smo analizirali sipanje nevtronov oz. vrednosti nevtronskega fluksa v 3-delnem betonskem labirintu z nevtronskim izvorom 252Cf, in eksperiment »Nebni sij«, s katerim smo analizirali sipanje nevtronov in fotonov v zraku nad odprtim delujočim reaktorjem. Učinkovitost posamezne simulacije smo določili s statističnim testom FOM. Z uporabo parametrov redukcije variance, ki smo jih generirali deterministično z ADVANTG, smo znatno pohitrili stohastične simulacije. Z uporabo programa ADVANTG smo za prvi primer eksperimenta »Labirint« stohastične simulacije pospešili za vrednost 1400 (nevtroni). Za primer eksperimenta »Nebnega sija«, s katerim smo obravnavali tako nevtrone kot fotone, pa so ti faktorji pospešitve stohastičnih simulacij znašali 30000 za nevtrone in 1400 za fotone. V obeh primerih so rezultati, pridobljeni s hibridno metodo, ostali znotraj statistične negotovosti analognih simulacij. S tem smo potrdili, da program ADVANTG zgolj pospeši analogne simulacije, pri čemer ne vnese sistematskih napak (ang. bias). Pridobljeno znanje in izkušnje z uporabo ADVANTG-a smo uporabili za analizo realnega primera odlagališča za nizko- in srednjeradioaktivne odpadke (NSRAO), ki se bo gradilo v Sloveniji. Dosedanji izračuni sevalnih doznih polj okoli odlagališča služijo zgolj kot približki/ocene, saj ne upoštevajo vseh učinkov povratnega sipanja v zraku oz. vključujejo zgolj poenostavljene geometrijske modele zaradi zahtevnega izračuna transporta fotonov v betonsko-jeklenih vsebnikih. Program ADVANTG nam tako omogoča izračun brez potrebe po dodatnih poenostavitvah. V optimalnem primeru smo analogne simulacije MCNP pospešili prib. za faktor 10000. V sklopu obravnave smo analizirali vpliv različnih konfiguracij odlagališča na vrednosti letnih fotonskih doz za različno oddaljene merilne pozicije na površju. Za vse konfiguracije odlagališča, z izjemo ko upoštevamo NSRAO iz JEK, so bile vrednosti letnih fotonskih doz na račun žarkov ? pri vseh merilnih pozicijah manjše od predpisanih vrednosti mejnih doz (delavec: 20 mSv/leto). Za primer odpadkov iz JEK smo naredili dodatno analizo, pri čemer smo podrobneje modelirali vsebnike N2b, v katerih so shranjeni odpadki NSRAO. Z variacijo dodatne količine polnilne malte smo ugotovili potrebno debelino, ki zagotovi, da so vrednosti fotonskih doz nižje od predpisanih mejnih vrednosti. ADVANTG se je izkazal kot izredno močna in zanesljiva metoda, zato bo v kompleksnejših primerih nujno potreben za pridobitev statistično relevantnih rezultatov.
D.11 Drugo
COBISS.SI-ID: 3313508