VVER-1000 nükleer güç reaktörünün termal hidrolik ve nötronik analizi

Abstract

Bu çalışmada, Rus yapımı basınçlı su reaktörü olan VVER türü nükleer güç santrali incelenmiştir. Nükleer enerji günümüz dünyasında artan enerji ihtiyacını karşılamak için giderek daha fazla kullanılan bir enerji türüdür. Bu enerji türünü kullanan enerji santralleri dünya genelinde birçok ülkede bulunmasına rağmen Türkiye' de henüz mevcut değildir. Bu çalışmanın amacı Türkiye' ye kurulması planlanan ilk nükleer santral VVER-1200 olduğundan, bu reaktör için termal ve nötronik analizler yapmaktır. Termal hidrolik analizleri yapmak için MCNP, Monteburns ve COBRA kodları kullanılmıştır. Bu kodlar sayesinde nötron çarpım faktörü, yanma değeri ve güç yoğunluğu belirlenmiştir. Buna göre efektif çoğaltma faktörü keff reaktörün 500 günlük çalışması sonunda 1,18, yanma değeri ise 15 GWd/t olarak bulunmuştur. Belirlenen güç yoğunluğuyla birlikte COBRA girdisi hazırlanmıştır ve COBRA kodunun çıktısı olarak entalpi, sıcaklık, yoğunluk, hız gibi temel reaktör özellikleri elde edilmiştir. Akışkan sıcaklığı kanal boyunca aktıktan sonra ki çıkış noktasında 327 ⁰C', entalpi ve hız değerleri de sırasıyla 1524 kJ/kg ve 5,4 m/s olarak bulunmuştur. Elde edilen sonuçlar literatürle karşılaştırılarak, onlarla uyum içinde olduğu görülmüştür.

In this thesis, Russian made VVER power reactor was examined. Nuclear energy is a kind of energy which is increasingly used to meet growing energy needs in today's world. Although nuclear power plants are used in many countries around the world, it is not available yet in Turkey. It is planned to be established as the first nuclear reactor in Turkey is the Russian-built VVER-type pressurized water reactor, in this thesis, this type of reactor has been investigated. MCNP, Monteburns and COBRA codes has been used to make thermal hydrolic analysis. Neutron multiplication factor, burnup and power density has been determined by outputs of these codes. Accordingly, the effective multiplication factor keff has been found 1,18 by the end of 500 days and the combustion value has been found 15 GWD/t. COBRA input has been prepared with specified power density and basic features like enthalpy, temperature, density has been obtained as the output of COBRA. At the outlet of channel, fluid temperature, enthalpy and velocity values has been obtained as 327⁰C, 1524 kJ/kg and 5,4 m/s respectively. Obtained results have been compared with the literature, and it has been found to be in agreement with them.