بررسی تاثیر فشار سیال سیکل اولیه و گازهای حاصل از شکافت بر توزیع دمای شعاعی میله های سوخت راکتور

میله های سوخت راکتور در ابتدای دوره سوخت گذاری دارای خواص ترموهیدرولیکی معینی می باشد، پس از این که میله سوخت تحت شار نوترون دچار سوختن 2 گردید این خواص تا حدی تغییر خواهد کرد. این تغییر در اثر ورود عناصرجدید ناشی از شکافت به درون قرص سوخت می باشد. این عناصر را پاره ها یا محصولات شکافت می گویند. در این پژوهش در هر دو حالت توزیع دمای شعاعی در میله سوخت محاسبه و اثر فشار سیال سیکل اولیه نیز بررسی شده است.در واقع توزیع دما یکبار برای سوخت تازه و یکبار برای سوخت تابش دیده به دست آمده. نتیجه این که میله سوخت زمانیکه تحت شار نوترون قرار می گیرد دارای دمای بیشینه ی بزرگتری در مرکز خود خواهد بود. این افزایش دمای بیشینه در اثر کاهش ضریب هدایت حرارتی سوخت می باشد. در واقع به تبع کاهش این ضریب در مرکز قرص سوخت تجمع انرژیحرارتی باعث افزایش دما خواهد شد. این در حالی است که دمای نقاط اطراف میله سوخت و سطح غلاف کاهش خواهد یافت. برای به دست آوردن توزیع دما در میله سوخت از روش تفاضل محدود با گره بندی شعاعی استفاده شده و معادلاتبه دست آمده با استفاده از روش های عددی متداول حل شده است. در واقع در این پژوهش هم بر روی روش حل مسیلهو هم بر روی تاثیرات گازها و محصولات شکافت تاکید شده است. این نکته نیز در نظر گرفته شده که در اثر فشار ناشی از سیال سیکل اولیه درون قلب راکتور، فضای خالی بین غلاف و قرص سوخت از بین خواهد رفت و برای این حالت نیز توزیع دمای شعاعی برای سوخت تازه و تابش دیده به دست آمده است.

کلیدواژه ها:

میله سوخت ، قرص سوخت ، توزیع دمای شعاعی ، روش تفاضل محدود ، محصولات شکافت