내 신청현황
종류	모집공고명	진행상태
신청내용이 없습니다.

첨단기술정보

home
알림마당
과학기술정보분석
첨단기술정보

원자로 노심의 출력분포 모델링 방법

전문가 제언: ○ 본 발명은 원자로 내 출력 분포를 모델하는 방법, 특히 원자로의 초기 및 재장전 노심 설계 방법과 관련이 있다. 원자로는 발생하는 에너지를 최적화하기 위하여 설계된다. 또한 노심은 운전 중에 고온으로 인하여 연료봉의 피복 표면에서 핵비등이탈 (departure from nucleate boiling) 현상이 발생하지 않도록 설계되어야 하며, 이를 위하여 노심내의 반경과 축방향의 출력 분포와 각 연료봉의 출력을 정확하게 모델 할 필요가 있다.

○ 원자로에는 많은 수(>100)의 핵연료 집합체가 장전되며, 각 집합체는 격자(예: 15x15) 상태로 연료봉을 포함한다. 재래의 노심설계 방법은 핵연료 집합체를 균일화한 후, 3차원 노달(nodal) 코드를 사용하여 중성자 플럭스와 출력 분포를 계산한다. 연료봉의 출력은 노드 출력에 미리 계산된 폼 팩타 (form factor)를 곱하여 결정한다. 제어봉 혹은 그레이로드 (gray rod)의 삽입과 인출과 같은 운전 중에 주위 환경은 예측하기 어려워서, 핵연료봉의 출력을 정확하게 계산하는 데 문제가 있다.

○ 본 발명은 연료봉의 출력을 계산하기 위하여 폼 팩타를 미리 계산할 필요가 없는 장점이 있다. 운전 중에 핵연료봉의 연소도와 스펙트럼을 누적하고, 이로부터 연료봉의 단면적을 계산한다. 이러한 단면적을 사용하여 얻은 중성자 플럭스 폼 팩타는 실제 비균질 (heterogeneous) 집합체를 대표하고, 연료 집합체와 각 연료봉의 이력을 포함한다. 본 발명은 제어봉이 삽입된 집합체의 심한 축 방향 비균질 변화에 대하여 중성자 플럭스와 출력을 개선하는 방법도 제시하고 있다.

○ 현재 우리나라에서는 경수로, 고속로, 고온 가스 냉각로를 포함한 차세대 원자로 설계가 진행되고 있으며, 이와 관련하여 본 발명이 제시하는 노심설계방법을 검토할 필요가 있을 것으로 본다. 본 발명은 많은 양의 각 핵연료 봉에 대한 연소도와 스펙트럼 이력을 누적하고, 저장하는 복잡한 문제가 있다. 또한 연료 집합체의 위치를 교체하거나, 재장전 되는 경우를 고려하여 이력을 관리하여야 한다. 현재 사용 중인 설계방법에 비하여 본 발명의 실효성과 정확도의 개선을 면밀히 검토할 필요가 있다.

저자: ZHANG, Baocheng
자료유형: 특허정보