Wyniki wyszukiwania - Biblioteka Nauki

1

Control rods shadow effect in the VENUS-F core

100%

Orliński M. , Gajda P. , Skolik K.

Logistyka

|

2015

|

tom nr 4

9552--9560, CD3

EN

One of the most important areas of nuclear energy development is partitioning and transmutation (P&T) of nuclear waste. The main aspect of these activity is reusing of the spent nuclear fuel with its three main befits: reduced amount of highly radioactive waste, reduction of required storage time and better use of uranium ore resources. The goal is to achieve so called closed nuclear fuel cycle. It requires development of new reactor technologies, such as fast reactors (FR) and accelerator driven systems (ADS). The ADS is not a new concept, but such system was newer built. Due to their enhanced safety proprieties, the concept was revived as a system dedicated for transmutation. Due to the fact that ADS works in the subcritical state some aspects of the core physics differ from critical reactors used to date. Because there is an addition neutron source in the middle of the core, the neutron flux distribution is different. This fact has consequences to fuel burnup in different regions of the core or control rods efficiency. Those topics should be therefore investigated more closely. Important issue is the assessment of mutual interaction between different control rods called the shadowing effect, namely how position of one of the rods affects the efficiency of the other.

PL

Jednym z najważniejszych obszarów rozwoju energetyki jądrowej są technologie związane z transmutacją odpadów promieniotwórczych. Celem jest ponowne wykorzystanie wypalonego paliwa i osiągnięcie tzw. zamkniętego cyklu paliwowego. Największymi zaletami takiego rozwiązania są redukcja ilości odpadów promieniotwórczych, skrócenie niezbędnego czasu ich składowania oraz lepsze wykorzystanie dostępnych zasobów rudy uranowej. Wymaga to jednak rozwoju nowych technologii reaktorów, takich jak reaktory prędkie (FR) czy układy podkrytyczne sterowane akceleratorem (ADS). Układy podkrytyczne nie są koncepcja nową, ale nigdy nie został jeszcze uruchomiony przemysłowy układ tego typu. Ich największa zaletą po kątem transmutacji jest zwiększony margines bezpieczeństwa pracy, wynikający z pracy w stanie podkrytycznym. Jednakże praca w takim stanie powoduje, że pewne aspekty fizyki rdzenia w układach ADS różnią się od klasycznych reaktorów krytycznych. Oczywistym skutkiem zastosowania dodatkowego źródła neutronów jest znacząco wyższy strumień neutronów w środku rdzenia, niż na obrzeżach. Ma to wpływ m.in. na wypalenie paliwa w różnych regionach rdzenia czy efektywność prętów kontrolnych. Zagadnieniem prezentowanym w tym artykule jest ocena występowania efektu przesłaniania prętów kontrolnych w reaktorze VENUS-F. Efekt ten może powodować, że wartość danego pręta może być zależna od położenia innego. W artykule zawarto ocenę występowania efektu przesłaniania na podstawie danych eksperymentalnych oraz obliczeniowych, uzyskanych przy pomocy kodu MCNP. Uzyskane wyniki zależą od użytej metody. Dane eksperymentalne pokazują słaby ujemny efekt przesłaniania, natomiast dane symulacyjne nie pozwalają na wydanie jednoznacznej oceny. Jeśli efekt ten występuje, to jest jednak mało znaczący. Wykryta została również niewielka asymetria rdzenia.

2

On-line Reactivity Monitoring System in Accelerator-Driven Systems

100%

Gajda P. , Królikowski I.

Logistyka

|

2014

|

tom nr 4

4245--4255, CD 6

EN

Accelerator Driven Systems (ADS) are one of technologies proposed for transmutation of spent nuclear fuel. It is a relatively new concept consisting of subcritical reactor and spallation neutron source driven by proton accelerator. The benefit of operating in subcritical state are enhanced safety properties. However, the distance to criticality should be a known value during the system’s operations. Therefore there is need to develop the reactivity monitoring system for ADS. Due to fact that most known methods of measuring the reactivity are based on point kinetic model there is a need to validate their suitability for ADS. The appropriate experiments were carried out in two experimental reactors. Tested methods included among others the Sjöstrand and source-jerk techniques. The results confirm that subcritical core kinetics differ from point kinetic model and measured reactivity value depends on the detector position. However this obstacle can be overcome by using proper correction techniques. They were successfully tested and accurate reactivity determination was possible. Another issue is possibility to measure the reactivity during system perturbation. Due to nature of delayed neutrons accurate measurement is not possible immediately after change of reactivity. More research is needed to confirm the possibility to compensate this effect. Finally, tested methods were proved to be useful in reactivity monitoring system, at least in steady state.

PL

Układy podkrytyczne sterowane akceleratorem (ADS) są jedną z technologii mających służyć to transmutacji wypalonego paliwa jądrowego. Jest to stosunkowo nowa koncepcja zakładająca zastosowanie reaktora pracującego w stanie podkrytycznym oraz spalacyjnego źródła neutronów. Praca w stanie podkrytycznym znacząco zwiększa margines bezpieczeństwa pracy takiego układu. Ponieważ dystans do krytyczności powinien być zawsze znany, konieczne jest opracowanie systemu pomiaru reaktywności. Większość znanych metod pomiaru reaktywności wywodzi się z punktowego modelu kinetyki reaktora, dlatego konieczna jest ich walidacja pod katem użycia w układach podkrytycznych. Odpowiednie eksperymenty przeprowadzono z wykorzystanie dwóch reaktorów badawczych. Wśród testowanych metod były metody Sjöstranda ora source-jerk. Wyniki eksperymentów potwierdzają, że z uwagi na różnice w zachowaniu rzeczywistego układu od modelu punktowego, mierzona wartość silnie zależy od położenia detektora. Problem ten może zostać rozwiązany przez zastosowanie odpowiednich poprawek, które zostały z powodzeniem zweryfikowane. Kolejnym problemem jest pomiar reaktywności w trakcie zmiany jej wartości. Z uwagi na właściwości neutronów opóźnionych dokładny pomiar nie jest możliwy natychmiast. Możliwość skompensowania tego efektu powinna być jednym z tematów dalszych prac. Podsumowując, można stwierdzić, że przedstawione metody mogą zostać wykorzystane w systemie pomiaru reaktywności, przynajmniej do pomiaru stałej reaktywności.

3

Design of a sub-critical reactor for transmutation of higher actinides

100%

Mazgaj P. , Jimenez D. , Lopez D.

Journal of Power Technologies

|

2014

|

tom Vol. 94, nr 5

35--40

EN

To reduce the storage time of spent fuel its radiotoxicity must be reduced through the transmutation of minor actinides. Generation IV reactors or sub-critical Accelerator Driven Systems (ADS) are options that appear technically feasible in view of the transmutation goal. The purpose of this work is to design a lead-cooled 400 MWth sub-critical reactor which uses inert matrix nitride fuel. Many design issues are dealt with, such as the lifetime of the cladding material, the minimum reactivity swing fuel composition, the burning rates of MA and the safety coefficients. The results obtained show that ADS performs well in transmuting minor actinides and has good safety levels in respect of reactivity perturbations.

4

Space dependence of reactivity measurements in ADS

85%

Gajda P. , Królikowski I. , Orliński M.

Logistyka

|

2015

|

tom nr 4

8856--8866, CD3

EN

Growing interest in partitioning and transmutation (P&T) of nuclear waste is observed worldwide during last decades. The main goal is to reduce amount of highly radioactive waste produced by nuclear industry by reusing spent nuclear fuel. Reduction of required storage time is achieved at the same time. So called closed nuclear fuel cycle requires however development of new reactor technologies, including fast reactors (FR) and accelerator driven systems (ADS). The latter being the technology exceptionally well suited for nuclear transmutation due to ADS enhanced safety proprieties. Because ADS works in the subcritical state, unlike classical critical reactor, there is a need for constant monitoring of the reactivity. On-line reactivity monitoring system is a new feature, unique for ADS. Because most known reactivity assessment methods are based on point kinetic model, while real reactor kinetics are space dependent, so called spatial effects are observed. Obtained reactivity value depends on detector placement. For reliable and robust reactivity monitoring system those effects need to be corrected. It can be achieved by calculating correction coefficients for every detector position.

PL

Rozwój układów podkrytycznych sterowanych akceleratorem (ADS) związany jest z rozwojem technologii służących do transmutacji odpadów promieniotwórczych. Układy te są szczególnie predysponowane do ponownego użycia wypalonego paliwa ze względu na zwiększone parametry bezpieczeństwa. Korzyści płynące z transmutacji to z jednej strony zmniejszenie ilości odpadów i skrócenie niezbędnego czasu ich składowania, a z drugiej lepsze wykorzystanie dostępnych zasobów. Ponieważ układy ADS pracują w stanie podkrytycznym konieczne staje się ciągłe monitorowanie dystansu do krytyczności w trakcie ich pracy. Zagadnienie to nie występuje w klasycznych reaktorach krytycznych. Ponieważ znane metody pomiaru reaktywności bazują na modelu punktowym kinetyki reaktora, możliwość ich zastosowania w układach ADS wymaga eksperymentalnego potwierdzenia. Jedną z proponowanych metod pomiaru jest metoda Sjöstranda. Jednakże w jej przypadku zauważalna jest silna zależność pomiędzy uzyskiwaną wartością reaktywności, a położeniem detektora. Te tzw. efekty przestrzenne muszą być skorygowane. Można to zrobić obliczając odpowiednie współczynniki korekcyjne dla poszczególnych pozycji detektorów. Jednakże współczynniki mogą zależeć nie tylko od położenia detektora, ale także innych czynników, w tym od reaktywności układu. Przeprowadzone obliczenia i analiza eksperymentu pokazują jednak, że w zakresie badanych reaktywności nie zmieniały się one. Pokazuje to, że raz obliczony współczynnik może być wykorzystywany przynajmniej dla pewnego zakresu reaktywności.

5

Np-237 incineration study in various beams in ADS setup QUINTA

85%

Kilim S. , Strugalska-Gola E. , Szuta M. , Bielewicz M. , Tyutyunnikov S. I. , Furman W. I. , Adam J. , Stegailov V. I.

Nukleonika

|

2018

|

tom Vol. 63, No. 1

17--22

EN

Neptunium-237 samples were irradiated in a spallation neutron fi eld produced in accelerator-driven system (ADS) setup QUINTA. Five experiments were carried out on the accelerators at the JINR in Dubna – one in carbon (C6+), three in deuteron, and one in a proton beam. The energy in carbon was 24 GeV, in deuteron 2, 4 and 8 GeV, respectively, and 660 MeV in the proton beam. The incineration study method was based on gamma-ray spectrometry. During the analysis of the spectra several fi ssion products and one actinide were identifi ed. Fission product activities yielded the number of fi ssions. The actinide (Np-238), a result of neutron capture by Np-237, yielded the number of captures. The main goal of this work was to fi nd out if and how the incineration rate depended on parameters of the accelerator beam.

6

Transmutation: reducing the storage time of spent fuel

80%

Mazgaj P. , Darnowski P.

Journal of Power Technologies

|

2014

|

tom Vol. 94, nr 5

27--34

EN

Transmutation can reduce the storage time of spent fuel. Efficient transmutation requires a high flux of neutrons and can therefore be done only in nuclear reactors. The article shows the concepts of different solutions of transmutation in nuclear reactors. Knowledge of transmutation is supplemented by information on spent fuel and its radiotoxicity.

7

Metody dozorowania ruchu lotniczego

80%

Malarski M. , Cichocki R.

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Transport

|

2013

|

tom z. 89

85--107

PL

W artykule zostały opisane klasyczne oraz nowe, dopiero wdrażane techniki dozorowania mające zastosowanie w cywilnej kontroli ruchu lotniczego. Dozorowanie ruchu, podobnie jak nawigacja lotnicza i łączność, stanowi jeden z podstawowych elementów niezbędnych do realizacji procesu zarządzania ruchem lotniczym (ATM). Przez wiele lat ugruntowaną pozycję w zakresie rozwiązań technicznych dla dozorowania ruchu lotniczego miały stacje radiolokacyjne pierwotne (PSR) i wtórne (SSR/MSSR). Aktualnie coraz bardziej na znaczeniu zyskują nowe techniki dozorowania w większym stopniu opierające się na transmisji danych niż na analizie fal elektromagnetycznych odbitych od statku powietrznego. Nowe techniki umożliwią wprowadzenie zaawansowanych koncepcji zarządzania ruchem lotniczym będących przedmiotem prac głównych programów badawczo-wdrożeniowych takich jak NextGen i SESAR. W artykule dokonano oceny poszczególnych technik dozorowania pod kątem zastosowania ich do kontroli ruchu lotniczego w FIR Warszawa.

EN

This paper describes traditional and new air traffic surveillance techniques which are applicable for providing Air Traffic Control services. Surveillance, just like air navigation and communication is one of main elements which are necessary for maintaining Air Traffic Management process. For many years the main source of surveillance information were primary radars (PSR) and secondary surveillance radars (SSR/MSSR). Several new surveillance techniques are now available. Those techniques rely more on data transmission than on measurement of electromagnetic waves reflected from the aircraft. New techniques will be main enablers in implementation of advanced concepts of operation which are researched in NextGen and SESAR programmes. Evaluation was performed on possibilities of implementation of new surveillance techniques in FIR Warszawa.