Süperkritik Bir Nükleer Reaktörde İki-Nokta Kinetik Modelin İteratif Çözümü

Abstract

Nükleer enerji, kesintisiz güç sağladığı için yenilenebilir enerji kaynaklarına göre geçerli bir alternatif oluşturmaktadır. Nükleer enerjinin ticari kullanımı ise nükleer reaktörlerde gerçekleşen kontrollü fisyon reaksiyonu yoluyla gerçekleşmektedir. Bu çalışmada, fisyon reaksiyonunu tetikleyen nötronlar çabuk ve geciken nötronlar olmak üzere ikiye ayrılmıştır. Süperkritik bir reaktör için, iki-nokta kinetik model numerik ve iteratif olarak çözülmüştür. Reaktivitenin lineer olarak arttığı durum için çekirdek, reflektör ve geciken nötron sayıları ilk değerler seçilerek zamanın fonksiyonu olarak hesaplanmıştır. Sonuçlarımız, artan geciken nötron oranı$\\beta$ 'nın çekirdek ve reflektördeki nötron sayılarının üstel artış trendini kırdığını göstermektedir.$\\beta =0.5$ değerine ulaşıldığında çekirdek ve reflektördeki nötron sayıları stabilleşmekte,$\\beta>0.5$ bölgesinde ise asimptotik olarak sıfıra yakınsamaktadır. Geciken nötronlar β<0.5 iken üstel olarak artarken,$\\beta =0.5$ olduğunda lineer olarak artmaktadır.$\\beta>0.5$ olduğunda geciken nötron sayısı sıfırdan farklı bir değere asimptotik olarak yakınsamaktadır. Bu şekilde, geciken nötron oranını artırarak süperkritik bir reaktörde fisyon reaksiyonunun kontrol altında tutulabileceği gözlenmiştir.