Nükleer reaktörde nötron taşınma denkleminin çözülmesi

Abstract

Günümüzde enerji ihtiyacı artıyor. Bu artan enerji ihtiyacı için yeni enerji kaynakları gereklidir. Alternatif kaynaklardan biri olan nükleer santraller son zamanlarda ülkemize gelmiş ve en çok konuşulan enerji kaynağı olmuştur. Türkiye gibi gelişmekte olan ülkelerde nükleer enerji gibi alternatif enerji kaynakları gerçek bir ihtiyaçtır. Ancak, nükleer enerjinin üretiminde, çevresel etki ve riskler, karar aşamasında detaylı ve objektif bir şekilde sunulmalı ve tartışılmalıdır. Bu çerçevede yapılan çalışmalara baktığımızda, nükleer santrallerin çevresel etkilerinin avantaj ve dezavantajlarının tartışıldığı çalışmalar var. Nükleer santrallere atıfta bulunduğumuzda, `gelecek nesiller ve haklar` konusuna değinen bir çalışma ülkemizde hala bulunmamaktadır. Bu çalışma ile hedeflenen; nükleer reaktör çekirdeklerinde fisyon reaksiyonunu tetikleyen nötronların dağılımının tespit edilebilmesi nükleer kazaları engellemek için kritik önem taşımaktadır. Nötronların dağılımı ise nötron taşınma denklemi yoluyla tayin edilmektedir. Bu çalışmada, nötron taşınma denklemini orijinde yer alan Gauss ve Lorentz biçimli dış nötron kaynaklarını kullanarak 2 boyutlu bir çerçevede sonlu farklar yöntemiyle değişik emilme kesit alanları için çözdük. Elde edilen nötron akı değerlerinin reaktör çekirdeği içindeki dağılımının profilin'i gösterdik. Elde edilen sonuçlar ışığında, reaktörün kritik seviyede kalması için gerekli şartları tartıştık.

The demand for the energy is increasing in today's world. New energy sources are necessary to meet the required consumption of the world. Nuclear power plant, one of the alternative energy resources, has came to Turkey and currently being constructing. Since countries like Turkey, rely too much on imported sources of energy like fossil fuels, it's obvious that for those developing countries, nuclear plants are necessary. But to produce energy from nuclear plant reactors, environmental impact of it must clearly identify with an objective manner. When we look at the researches that examine the effects of nuclear energy onto environment, it's has both negative and positive sides. When we refer to nuclear plants unfortunately, no research has been conducted about 'posterity and rights' in the Turkey.The aim of this study is to determine the distribution of neutrons that trigger the fission reactions in the nuclear reactor core. Determining this is crucial in order to avoid any nuclear accident. The distribution of neutrons can identify by neutron transport equation. In this study, by using Gaussian and Lorentzian external neutron sources, we focused to solve neutron transport equation in two-dimensional grid. Then by using the data, we created a profile of neutron flux values that we conducted. With the light of the data, we discussed the necessary requirements to keep the reactor at critic level.