کنترل توان راکتورهای هسته ای موج متحرک بابکارگیری روش مد لغزشی

1-نسل اول:به منظور کاربردهای نظامی در طول سالهای 1950تا1970میلادی ساخته شده اند.این راکتورها مانند راکتورهای آزمایشگاهی اولیه نظیر فرمی در آمریکا و مگنوکس در انگلستان از خنک کننده های گازی استفاده می کردند. 2-نسل دوم:شامل راکتورهای قدرت با ملاحظات اقتصادی در طول سالهای 1970تا1990میلادی نظیر راکتورهای آب سبک(lwr)، آب تحت فشار(pwr)،آب جوشان(bwr) و کندو (‍candu‍‍‍‍) ساخته شدند. سیستم های ایمنی نیروگاه هسته ای بصورت فعال و اکتیو بصورت مکانیکی و الکترونیکی عمل می کنند. 3-نسل سوم:ازسال1990میلادی به بعد بمنظوربهینه سازی و بهره وری اقتصادی و کاهش سیستم های ایمنی فعال با کاهش ظرفیت نیروگاه و بکار بردن سیستم های ایمنی غیر فعال با استفاده از تغییر شرایط فیزیکی مانند فشار و چگالی وارد شبکه تولید برق شدند.خنک سازی این نوع راکتورها با استفاده از گردش طبیعی و همرفت آزاد انجام می پذیرد. راکتورهای آب سبک پیشرفته(َalwr) و آب جوشان پیشرفته (abwr) از این دسته اند. در کشورهای آسیای شرقی نسل پیشرفته تر این نوع راکتورها با هدف افزایش توان نیروگاهی و صرفه اقتصادی بیشترمورد استفاده قرار می گیرند که از سیستم های ایمنی فعال در شرایط کاری استفاده می کنند و فقط در شرایط اضطراری از سیستم های غیر فعال استفاده می کنند. 4-با وجود اینکه امروزه از نیروگاههای هسته ای نسل دوم وسوم که تامین کننده برق هسته ای جهان هستند استفاده می گردد راکتورهای هسته ای نسل چهارم به منظور اهداف زیر مورد مطالعه و تحقیق قرار گرفته اند: الف-افزایش رقابتهای اقتصادی در بازارهای جهانی ب-افزایش ایمنی و ضریب اطمینان ج-کاهش میزان تولید زباله های هسته ای رادیو اکتیو و بهبود مدیریت پسماند هسته ای د-افزایش مقاومت ساختار نیروگاهها در برابر حوادث و خطرات طبیعی و غیر طبیعی با استفاده از فیزیک پیشرفته و تکنیکهای مدلسازی و شبیه سازی قرن 21تلاشها برای ساخت راکتور بی نظیر twrبا حرکت سوخت در ناحیه تولید توان ثابت با روشهای دقیق و تبدیل سوخت بارور به سوخت شکافا ادامه دارد.در حال حاضر 700000تن اورانیوم تهی شده در آمریکا موجود است. با استفاده از twrبه ازای هر 8تن اورانیوم تهی شده 25 میلیون مگاوات که برای مصرف برق 5/2 میلیون خانه کافی می باشد می توان تولید کرد. یک بارگذاری سوخت در این راکتور برای سالهای متمادی کافی است و کاهش هزینه های بارگذاری مجدد را در بردارد . قلب راکتور می تواند بدون نیاز به جداسازی اکتینیدها یا محصولات شکافت بحرانی شود. بهرحال چون تاکنون هیچ راکتور twrساخته نشده واقعیت های زیادی غیر مکشوف است. در این راکتورها همچون راکتورهای دیگر محدودیت هایی وجود دارد. 1-محدودیت کشش غلاف، 2-محدودیت تغییر شکل مجموعه سوخت، 3-محدودیت توانایی خنک سازی، 4-محدودیت راکتیویته اضافی. در این راکتور با پدیده زایش در ایزوتوپهای بارور 238uو232th سروکار داریم که این مطلب عملکرد طولانی مدت با ضریب بهره وری بالا را به همراه خواهد داشت. امروزه با توجه به اهمیت راکتورهای نسل چهارم، درصدد هستند که به منظور عملکرد بهینه در طول تولید برق در شبکه، توان خروجی آنها متناسب با توان مورد نظر شبکه عمل کند، لذا کنترل توان این نیروگاهها از اهمیت ویژه ای برخوردار است. در این تحقیق ضمن در نظر گرفتن سموم راکتور با هدف کنترل توان راکتور مورد نظر، درصدد طراحی یک سیستم کنترل مناسب با مشخصات زیر هستیم: 1-مقاوم بودن در مقابل اختلال، 2-سادگی وحجم کم محاسبات.