ISHTAR thermostatic irradiation device for advanced nuclear technologies research in the Maria reactor

• Autorzy: Migdal Marek , Lipka Maciej , Talarowska Anna , Wojtania Grzegorz

Warianty tytułu

PL

Sonda do napromieniań ISHTAR - badania zaawansowanych technologii jądrowych w reaktorze Maria

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Studies of high-temperature materials behaviour irradiated by neutrons are required to develop advanced fission and fusion power technologies. A novel irradiation device, ISHTAR, has been developed in the MARIA Research Reactor’s Nuclear Facilities Operations Department in response to scientific interest. The irradiation conditions in the device reflect those occurring in the core of the advanced helium-cooled nuclear reactor at very high temperatures reaching 1000°C. Additionally, the highly flexible core of MARIA reactor enables studies in various neutron conditions, including fusion-related neutron spectrum. This work shows the design of the ISHTAR capsule, together with computational studies in thermal hydraulics and neutronics. Comparing computational data with the experimental data gathered during ex-core and in-core test campaigns proves that the device is reliable, inherently safe, and provides required irradiation conditions.

PL

Badania zachowania materiałów napromienionych w polu promieniowania neutronowego są niezbędne do opracowania zaawansowanych technologii bazujących na fuzji i rozszczepieniu jąder atomowych. W odpowiedzi na zainteresowanie społeczności naukowej tymi technologiami, nowatorskie urządzenie do napromieniania, ISHTAR, zostało opracowane w Departamencie Eksploatacji Obiektów Jądrowych Narodowego Centrum Badań Jądrowych. Warunki napromieniania w sondzie odwzorowują te panujące w rdzeniu reaktorów chłodzonych helem z naciskiem na wysoką temperaturę sięgającą 1000°C. Ponadto, konfigurowalny rdzeń reaktora MARIA umożliwia badania w różnorakich warunkach neutronowych, w tym w widmie neutronów związanych z fuzją. Niniejsza praca przedstawia projekt sondy ISHTAR wraz z obliczeniami cieplno-przepływowymi i neutronowymi. Porównanie obliczeń z danymi zebranymi podczas eksperymentów na zewnątrz i wewnątrz rdzeniowych dowodzą, że urządzenie zapewnia bezawaryjną pracę, jest bezpieczne oraz zapewnia założone warunki napromieniana.

Słowa kluczowe

EN

irradiation; irradiation technology; high temperature reactor; MARIA reactor; thermostatic irradiation device; ISHTAR

PL

technologia napromieniania; napromienianie; reaktory wysokotemperaturowe; reaktor MARIA; termostatyczna sonda do napromieniań; ISHTAR

• Wydawca: KAPRINT
• Czasopismo: Rynek Energii
• Rocznik: 2022
• Tom: Nr 4
• Strony: 57--60
• Opis fizyczny: Bibliogr. 5 poz., rys.

Twórcy

autor

Migdal Marek

• National Centre for Nuclear Research, ul. Andrzeja Sołtana 7, 05-400 Otwock-Świerk, Poland

autor

Lipka Maciej

• National Centre for Nuclear Research, ul. Andrzeja Sołtana 7, 05-400 Otwock-Świerk, Poland

autor

Talarowska Anna

• National Centre for Nuclear Research, ul. Andrzeja Sołtana 7, 05-400 Otwock-Świerk, Poland

autor

Wojtania Grzegorz

• National Centre for Nuclear Research, ul. Andrzeja Sołtana 7, 05-400 Otwock-Świerk, Poland

Bibliografia

• [1] Prokopowicz, R., Pytel, K., 2016. Determination of nuclear fuel burn-up axial profile by neutron emission measurement. Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment 838, 18–23. https://doi.org/10.1016/j.nima.2016.09.021.
• [2] Realizacja prac projektowych reaktora HTGR – umowa podpisana - Ministerstwo Klimatu i Środowiska - Portal Gov.pl [WWW Document], n.d. . Ministerstwo Klimatu i Środowiska. URL https://www.gov.pl/web/klimat/realizacja-prac-projektowych-reaktora-htgr--umowa-podpisana (accessed 10.15.21).
• [3] Talarowska, A., Lipka, M., Wojtania, G., 2021. Preliminary computational and experimental design studies of the ISHTAR thermostatic rig for the high-temperature reactors materials irradiation. Nukleonika 66, 127–132. https://doi.org/10.2478/nuka-2021-0019.
• [4] Official Gazette of the Government of the Republic of Poland, M.P. poz. 946, 6.10.2020. Polish Nuclear Power Programme.
• [5] Palmer, A.J., Skifton, R.S., Scervini, M., Hawkes, G.L., Pham, C.B.T., Checketts, T.L., 2021. Summary of Thermocouple Performance in the Advanced Gas Reactor Experiment AGR-5/6/7 During Irradiation in the Advanced Test Reactor 12.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MEiN, umowa nr SONP/SP/546092/2022 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2022-2023).