افزایش طول چرخۀ کاری و هموار‌سازی توزیع قدرت در راکتور کوچک ماژولار عاری از محلول اسید بوریک

رشد جمعیت، توسعه صنعتی و همچنین محدودیت منابع سوخت فسیلی، انگیزه ای در مطالعه‌ سایر انرژی ها به ویژه انرژی هسته ای ایجاد کرده است. راکتور های کوچک ماژولار به دلیل ایمنی بیشتر، حمل ونقل آسان، تولید الکتریسیته و شیرین سازی آب حتی برای مناطق دور از دسترس، به عنوان منبع انرژی کارآمد معرفی شده اند. بهینه سازی در مدیریت سوخت هسته ای برای بهبود عملکرد و صرفه جویی در مصرف انرژی به طراحی مقرون به صرفه با راندمان بالاتر و ایمنی مناسب تر منجر می شود. در این تحقیق بهینه سازی آرایش مجتمع های سوخت راکتور کوچک ماژولار اسمارت (smart) با استفاده از الگوریتم جدید سنجاقک مورد توجه قرار گرفته است. کارآیی بهینه سازی آرایش مجتمع های سوخت علاوه بر الگوریتم انتخابی به تعریف تابع هدف نیز بستگی دارد. تابع دو هدفه شامل مسطح کردن توزیع قدرت و بیشینه سازی ضریب تکثیر موثر برای این تحقیق در نظر گرفته شده است. محاسبات و شبیه سازی مجتمع های سوخت و قلب راکتور به ترتیب توسط کد محاسبات سلولی دراگون و کد محاسبات قلب پارکس انجام شد. با توجه به نتایج نهایی، افزایش طول چرخه و ضریب تکثیر موثر به ترتیب به مقدار 185 روز و 582pcm و همچنین کاهش تابع برازندگی از مقدار 0/905931 به 0/194527، کارایی روش پیشنهادی را تایید می کند‏.

Increasing cycle length and flattening power distribution in soluble boron-free small modular reactor

Population growth, industrial development as well as limited fossil fuel resources have motivated the study of other energies, especially nuclear energy. Small modular reactors have been introduced as an efficient energy source due to their greater safety, easy transport, electricity generation and water desalination, even in remote areas. Optimization in the nuclear fuel management to improve performance and save energy leads to cost effective design with higher efficiency and better safety. In this research, core loading pattern optimization of system integrated modular advanced reactor (SMART) has been considered using the new dragonfly algorithm. In addition to the selected algorithm, the efficiency of optimizing loading pattern also depends on the definition of the objective function. Two objective functions including flattening the power distribution and maximizing the effective multiplication factor are considered. Simulations of the reactor fuel assemblies and reactor core were performed by DRAGON lattice calculation and PARCS core calculation codes, respectively. According to the final results, the cycle length and effective multiplication factor are increased for 185 days and 582 pcm, respectively. Also the fitness function is decreased from 0.905931 to 0.194527.