بررسی تغییرات راکتیویته راکتور mnsr با تغییر لایه بریلیوم سقف قلب راکتور با استفاده از کدهای محاسباتی mcnp و wimsd و مقایسه با نتایج تجربی

راکتورمینیاتوری چشمه نوترون موجود در پژوهشکده تحقیقات و توسعه راکتورها و شتابدهنده های اصفهان راکتور پیشرفته ای از نوع تانک استخری آب سبک با قدرت کم و ایمنی ذاتی است که برای مصارف آموزشی، تحقیقاتی و تحلیل مواد به روش فعال سازی و نوترونی مورد استفاده قرار می گیرد. در این راکتور از اورانیوم با غنای بسیار بالا به عنوان سوخت و آب طبیعی به عنوان کندکننده خنک کننده و نیز حفاظ بیولوژیک استفاده شده است. بازتابنده این راکتور فلز بریلیوم است و انتقال حرارت در آن به روش همرفت صورت می گیرد. در این پایانان نامه راکتور mnsr با استفاده از کد محاسبات سلولی wimsd شبیه سازی گردید و فرسایش سوخت در این راکتور پس از گذشت مدت زمان 7 سال از راه اندازی آن (زمان احیای راکتور با افزودن لایه بریلیومی با بالای قلب) محاسبه شد. همچنین این راکتور با استفاده از کد محاسباتی mcnp که براساس روش مونت کارلو کار می کند شبیه سازی شد و با قرار دادن نتایج فرسایش سوخت به دست آمده از کد wimsd در برنامه mcnp نوشته شده لزوم افزودن لایه 1.5 بریلیوم به بالای قلب راکتور پس از 7 سال بررسی ش. سپس با افزودن لایه 1.5 میلی متری بریلیوم به بالای قلب راکتور در برنامه mcnp و با منظور نمودن فرسایش سوخت 7 سال پس از راه اندازی آن تغییرات راکتیویته راکتور ناشی از افزودن لایه 1.5 میلیمتری به بالای قلب راکتور بررسی شد که با نتایج تجربی موجود هم خوانی بسیار خوبی داشت. بعلاوه با افزودن لایه های بریلیومی با ضخامت های مختلف به بالای قلب راکتور در برنامه mcnp یک بار با سوخت اولیه راکتور (زمان راه اندازی راکتور) و بار دیگر نیز 14 سال پس از راه اندازی راکتور تغییرات راکتیویته در راکتور برری شد. و ارزش راکتیویته این لایه ها به دست آمد که با نتایج تجربی موجود هم خوانی خوبی داشتند. همچنین وضعیت راکتور 14 سال پس از راه اندازی راکتور (7 سال پس از افزودن نخستین لایه بریلیومی به بالای قلب) با استفاده از کدهای wimsd و mcnp شبیه سازی شده و نیاز راکتور به افزودن لایه بریلیومی جدید به بالای قلب آن در حال حاضر بررسی شد که نتایج این مرحله نیز با نتایج تجربی موجود هم خوانی بسیار خوبی داشتند به علاوه راکتیویته راکتور نیز در حال حاضر به روش تجربی اندازه گیری شد که همخوانی این نتایج با نتایج شبیه سازی نشان از صحت برنامه های نوشته شده داشت و در نهایت ارزش راکتیویته ای بریلیوم حلقوی و بریلیوم کف با استفاده از کد mcnp برحسب ارزش یک میله سوخت به دست آمد تا ارزش بسیار زیاد فلز بریلیوم که به عنوان بازتابنده در این راکتور استفاده شده مشخص شود. از نتایج حاصل از این بخش از محاسبات می توان برای افزودن لایه های بریلیوم بعدی به بالای قلب راکتور و افزایش راکتیویته آن در مواقع لزوم استفاده نمود. همچنین محاسبات فرسایش سوخت را در هر زمان که لازم باشد با استفاده از برنامه های نوشته شده انجام داد.