Stability and Accuracy of Step Models for Burnup Calculations as an Improvement of Nuclear Fuel Cycle Precision and Logistics

• Autorzy: Kępisty G. , Stanisz P.

Warianty tytułu

PL

Stabilność i dokładność modeli kroku czasowego dla obliczeń przepałowych jako ulepszenie precyzji i logistyki cyklu paliwa jądrowego

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In the paper we describe problems related to steady-state Monte-Carlo burnup calculations of nuclear fuel. The existence of power profile oscillations coupled with Xe135 instabilities in LWR system was shown using code MCB5. The problem comes from instability of staircase point depletion algorithm applied to exponential solution of Bateman equations. The new methodology suggested in literature was implemented and tested. The results of calculations and efficiency of new model are important from the point of view of fuel cycle analysis and nuclear fuel logistics. Precise information about production and consumption of mass of isotopes is desired for planning transport of radioactive materials.

PL

W niniejszej pracy opisujemy problem związane z równowagowymi obliczeniami przepałowymi typu Monte-Carlo. Obecność oscylacji profilu mocy sprzężonych z niestabilnością Xe135 w systemach lekko-wodnych została pokazana z użyciem kodu MCB5. Problem pochodzi z niestabilności schodkowego modelu kroku w użyciu do rozwiązań równań Batemana. Nowa metodologia sugerowana w literaturze została zaimplementowana i przetestowana. Wyniki obliczeń i efektywność nowego modelu są istotne z punktu widzenia analizy cyklu paliwowego i logistyki paliw jądrowych. Dokładna informacja o produkcji i konsumpcji izotopów jest cenna przy planowaniu transportu materiałów promieniotwórczych.

Słowa kluczowe

EN

fuel logistics; material content; burnup simulation; step model; stability; nuclear reactor

PL

logistyka paliw; schodkowy model kroku; stabilność; reaktor jądrowy; obliczenia przepałowe

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Poznański Instytut Technologiczny
• Czasopismo: Logistyka
• Rocznik: 2014
• Tom: nr 4
• Strony: 4405--4413, CD6
• Opis fizyczny: Bibliogr. 5 poz., rys., wykr., wz.

Twórcy

autor

Kępisty G.

• AGH University of Science and Technology, al. A. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków

autor

Stanisz P.

• AGH University of Science and Technology, al. A. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków

Bibliografia

• [1] Dufek J., Kotlyar D., Shwageraus E., Leppänen J.: Numerical stability of the predictor–corrector method in Monte Carlo burnup calculations of critical reactors, Annals of Nuclear Energy 56 (2013), p. 34–38.
• [2] Isotalo A.E., Aarnio P.A.: Comparison of depletion algorithms for large systems of nuclides, Annals of Nuclear Energy 38 (2011), p. 261–268.
• [3] Cetnar J., Gudowski W., Wallenius J.: MCB: A continuous energy Monte Carlo Burnup simulation code, [In:] Actinide and Fission Product Partitioning and Transmutation, EUR 18898 EN, OECD/NEA (1999) 523.
• [4] Dufek J., Kotlyar D., Shwageraus E.: The stochastic implicit Euler method – A stable coupling scheme for Monte Carlo burnup calculations, Annals of Nuclear Energy, 60 (2013), p. 295–300.
• [5] Grisell A.: Validation of Monte-Carlo Continuous Energy Burnup Code (MCB) on Light Water Reactor Fuel, Department of Nuclear and Reactor Physics, Kungliga Tekniska Högskolan, Stockholm, Sweden 2004.