Thesis supervisor: Máté Szieberth
Location of studies (in Hungarian): BME NTI Abbreviation of location of studies: BME
Description of the research topic:
A zárt nukleáris üzemanyagciklusra való áttéréssel kapcsolatos stratégiai döntések minden atomenergetikát alkalmazó országban részletes elemzéseket igényelnek. Ehhez olyan, az atomenergia-rendszer modellezésére alkalmas számítógépi programokra van szükség, amelyek figyelembe veszik a nukleáris üzemanyagciklus legfontosabb létesítményeit, ezek működését, valamint a közöttük lévő kapcsolatokat, anyagáramokat. Ezeknek a modelleknek ki kell terjednie a negyedik generációs reaktortípusokra, valamint a transzmutációs technológiákra. Céljuk, hogy az üzemanyagciklust a hasadóanyag-felhasználás mellett a végleges elhelyezésre szánt nagy-aktivitású hulladék összetétele, radiotoxicitása alapján is minősíteni lehessen. Ez az alapvető hasadóanyagokon (urán és plutónium) túl valamennyi jelentősebb mértékben keletkező aktinida izotóp mennyiségének pontos számítását igényli.
A nukleáris üzemanyagciklus modellezésének legnagyobb nehézsége, hogy a reaktorokból kikerülő használt üzemanyag összetételét csak összetett és időigényes kiégés-számításokkal lehet pontosan meghatározni, melynek során megfelelő időlépésben újra és újra meg kell határozni az aktuális izotóp-összetételnek megfelelő neutronspektrumot és reakciósebességeket. Ezért a BME NTI-ben kidolgozásra került egy olyan gyors, az üzemanyagciklus matematikai modelljébe könnyen integrálható kiégés-számítási módszer, amely a zóna összetételének függvényében illesztett egycsoport hatáskeresztmetszeteken alapszik. Az illesztések nagyszámú, különböző összetétel mellett végzett zónaszámítás eredményén alapulnak. A módszer gázhűtésű gyorsreaktor 2400 MW-os verziójára lett kidolgozva, de más reaktortípusokra is alkalmazható.
A doktori kutatási téma célja az üzemanyagciklus-modell továbbfejlesztése, kiterjesztése más reaktortípusokra és a negyedik generációs reaktorok, valamint a transzmutációs technológiák atomenergia-rendszerbe illesztésének vizsgálata szimulációk segítségével. Ennek érdekében az ösztöndíjasnak várhatóan a következő feladatokat kell megoldania:
• módszer kidolgozása, amellyel egy adott reaktortípus esetében a kiégés-modell kielégítően pontos működéséhez szükséges optimális illesztési tartomány kiterjedése és a szükséges adatpontok száma meghatározható;
• a kiégés-modell kiterjesztése az Európában és Magyarországon létesíteni tervezett harmadik generációs könnyűvizes reaktortípusokra és negyedik generációs reaktorokra, különös tekintettel az ólomhűtésű és a nátriumhűtésű gyorsreaktorokra, valamint a sóolvadékos reaktorra;
• a továbbfejlesztett üzemanyagciklus-modell segítségével részletes elemzések végzése a negyedik generációs reaktorokat és transzmutációs technológiákat is tartalmazó atomenergia-rendszerek tranziens és egyensúlyi állapotaira;
• a nukleáris hatáskeresztmetszetekből, technológia paraméterekből és más adatokból származó bizonytalanságok hatásának elemzése az üzemanyag-ciklus szintjén;
• a modell és az elemzések kiterjesztése tórium-üzemanyagciklusra.
Required language skills: angol Further requirements: Atomenergetikai, reaktorfizikai ismeretek, programozási gyakorlat, angol nyelvtudás
Number of students who can be accepted: 1
Deadline for application: 2014-05-30
2024. IV. 17. ODT ülés Az ODT következő ülésére 2024. június 14-én, pénteken 10.00 órakor kerül sor a Semmelweis Egyetem Szenátusi termében (Bp. Üllői út 26. I. emelet).
Login
