| Analýza klastrového uspořádání vyhořívajících asborbátorů v palivovém souboru |
Ing. Pavel Suk, Ph.D. |
Detaily |
- Název :Analýza klastrového uspořádání vyhořívajících asborbátorů v palivovém souboru
- Školitel :Ing. Pavel Suk, Ph.D.
- Instituce :Katedra Jaderných Reaktorů, FJFI, ČVUT v Praze
- Kontakt :pavel.suk@cvut.cz
- Anotace :Provoz jaderných reaktorů nevyužívající kyselinu boritou v primárním okruhu ke kompenzaci počáteční přebytečné reaktivity je spojen s novým návrhem jaderného paliva. Tento návrh je založen na masivním využívání vyhořívajících absorbátorů. Jedním z velmi používaných vyhořívajících absorbátorů je také Gd2O3 přimícháván přímo do paliva. Tento absorbátor však velmi rychle vyhoří a přestane působit, což nmá za následek zvýšení reaktivity aktivní zóny. Jedním z úkolů bakalářské práce bude prozkoumat možnosti prodloužení efektivity vyhořívajícího absorbátoru pomocí klastrového uspořádání proutků v palivovém souboru. Mimo rešeršní část práce, ve které by měly být hledány možnosti kompenzace reaktivity v aktivních zónách bez vyhořívajícího absorbátoru, bude student provádět také výpočetní analýzu palivového souboru pomocí výpočetního kódu DRAGON.
- Klíčová slova :Vyhořívající absorbátor, Gd2O3, kalstrové uspořádání, bezbórový provoz, DRAGON
- Doporučená literatura :
[1] INGREMEAU, Jean-Jacques a CORDIEZ, Maxence. Flexblue® core design: optimisation of fuel poisoning for a soluble boron free core with full or half core refuelling. EPJ Nuclear Sciences and Technology. 2015, 1, čl. 11. Dostupné z: https://doi.org/10.1051/epjn/e2015-50025-3
[2] KIM, Jin Sun, BAE, Gonghoon a YOON, Jooil. Reactor core design with enriched gadolinia burnable absorbers for soluble Boron-Free operation in the innovative SMR. Nuclear Engineering and Design. 2024, 428, 113557. ISSN 0029-5493. Dostupné z: https://doi.org/10.1016/j.nucengdes.2024.113557
[3] NGUYEN, Ha Xuan, ABDELHAMEED, Ahmed Amin E. a KIM, Yonghee. Optimization of Centrally Shielded Burnable Absorbers in Soluble-Boron-Free SMR Design. In: Transactions of the Korean Nuclear Society Autumn Meeting. Gyeongju, Korea, 25.–27. října 2017.
|
| Celozónové výpočetní analýzy pomocí deterministického kódu KOMODO |
Ing. Pavel Suk, Ph.D. |
Detaily |
- Název :Celozónové výpočetní analýzy pomocí deterministického kódu KOMODO
- Školitel :Ing. Pavel Suk, Ph.D.
- Instituce :Katedra Jaderných Reaktorů, FJFI, ČVUT v Praze
- Kontakt :pavel.suk@cvut.cz
- Anotace :Deterministické celozónové výpočetní nástroje představují nedílnou součást bezpečnostního hodnocení překládek jak při výpočtech kritických stavů, či rozložení výkonu v aktivní zóně, tak také při analýze přechodových procesů. Jedním z takových kódů je i volně dostupný výpočetní nástroj KOMODO. Hlavním záměrem prozkoumávání tohoto nástroje je snaha o jeho implementaci v širším měřítku v rámci vývoje univerzálního simulátoru jaderné elektrárny. Během bakalářské práce se student seznámí s celozónovými deterministickými výpočty a jejich možnostmi a uplatněním při posuzování bezpečnosti provozu aktivní zóny. Následně provede sérii výpočtů stacionárních i přechodových procesů pomocí výpočetního nástroje KOMODO a srovná jejich výsledky s výsledky z výpočetního kódu PARCS. Přesah bakalářské práce do výzkumného úkolu a diplomové práce je vítán.
- Klíčová slova :KOMODO, PARCS, 3D celozónové výpočty, NF, reaktorová fyzika
- Doporučená literatura :
[1] SATTI, Hicham, EL HAJJAJI, Otman, EL BARDOUNI, Tarek, BOUKHAL, Hamid, EL GHALBZOURI, Tarik a DRISSI EL-BOUZAIDI, Mohamed. Development and validation of transient neutronic–thermal–hydraulic coupling in OpenNode: A comprehensive benchmark study for 3D LWR core dynamics. Nuclear Engineering and Design. 2026, 446(Part B), 114586. ISSN 0029-5493. Dostupné z: https://doi.org/10.1016/j.nucengdes.2025.114586
[2] PINEM, Surian, LUTHFI, Wahid a LIEM, Peng Hong. Verification of NODAL3 code with PWR MOX/UO2 core transient benchmark. Nuclear Engineering and Design. 2024, 424, 113326. ISSN 0029-5493. Dostupné z: https://doi.org/10.1016/j.nucengdes.2024.113326
[3] LEFEBVRE, J. C., MONDOT, J. a WEST, J. P. Benchmark calculations of power distribution within assemblies. Paris: OECD Nuclear Energy Agency, 1991. NEACRP-L-336. Dostupné z: https://www.oecd-nea.org/jcms/pl_17242
|
| Charakterizace izotopického zdroje neutronů Cf-252 |
Ing. Martin Schulc, Ph.D. |
Detaily |
- Název : Charakterizace izotopického zdroje neutronů Cf-252
- Školitel :Ing. Martin Schulc, Ph.D.
- Instituce :CVŘ s.r.o.
- Kontakt :Martin.Schulc@cvrez.cz
- Anotace :Izotopický zdroj Cf-252 je vhodný zdroj neutronů pro validace účinných průřezů, protože jeho spontání štěpné spektrum je považováno jako jediný standard. Typický zdroj však neobsahuje pouze izotop Cf-252, ale i další izotopy jako Cf-250 a Cm-248, které také emitují neutrony s neznámým spektrem. Jejich příspěvek se mění v čase. Dalšími aspekty ovlivňující neutronové spektrum je paladiová matrice, ve které je vázáno Cf-252, chránící pouzdro a rozpadové produkty. Student se seznámí s problematikou charakterizace neutronového spektra komerčně dostupného zdroje Cf-252 a bude schopen vyhodnotit vliv jednotlivých nuklidů na jeho spektrum a neutronovou emisi.
- Klíčová slova :Cf-252, neutronové spektrum, charakterizace zdroje, MCNP
- Doporučená literatura :
[1] Investigation of the implications of 250Cf and 248Cm in 252Cf neutron sources, Neil J Roberts and Lawrence N Jones, NOVEMBER 2004, NPL report DQL RN005
[2] M. Schulc, M. Košťál et al., "Application of 252Cf neutron source for precise nuclear data experiments", Applied Radiation and Isotopes, 151, (2019), pp. 187-195.
[3] Boulogne, A. R.; "Californium-252 Encapsulation and Shipping at SRL," USERDA Report CONF-720902, Applications of Californium-252, ANS National Topical Meeting, Austin, TX, September, 11-13, 1972, (1975), 36
|
|
Citlivost neutronických výpočtů na jaderná data |
Ing. Jan Frýbort, Ph.D.
|
Detaily
|
-
Název :
Citlivost neutronických výpočtů na jaderná data
-
Školitel :
Ing. Jan Frýbort, Ph.D.
-
Instituce :
KJR FJFI ČVUT v Praze
-
Kontakt :
jan.frybort@fjfi.cvut.cz
-
Anotace :
Výsledky výpočtů transportu neutronů závisí na mnoha faktorech a
jedním z nejdůležitějších jsou samotná jaderná data pro neutrony. V
rámci bakalářské práce bude sledován vliv na koeficient násobení
pro vybrané významné nuklidy. Dále samotný teoretický základ
citlivostní analýzy a implementace ve výpočetních programech. V
rámci práce bude proveden základní citlivostní výpočet, který umožní
popsat vliv účinných průřezů i v závislosti na energii neutronu. Další
data budou získána z mezinárodní databáze kritických ověřovacích
úloh, kde se využívají pro srovnávání jednotlivých systémů a bude
proveden jejich rozbor.
-
Klíčová slova :
Citlivost, neutron, mikroskopický účinný průřez, výpočet, energie
-
Doporučená literatura :
[1] Cacuci D.G.: Handbook of Nuclear Engineering, Karlsruhe:
Springer, 2010.
[2] Rochman D., Leray O., Hursin M. et al.: Nuclear Data
Uncertainties for Typical LWR Fuel Assemblies and a Simple Reactor
Core, Nuclear Data Sheets, 2017.
[3] Huang D., Mertyurek U., Abdel-Khalik H.: Verification of the
sensitivity and uncertainty-based criticality safety validation
techniques: ORNL’s SCALE case study, Nuclear Engineering and
Design, 2020.
|
| Diamantové detektory pro měření hustoty toku neutronů |
Ing. Ondřej Novák, Ph.D. |
Detaily |
- Název :Diamantové detektory pro měření hustoty toku neutronů
- Školitel :Ing. Ondřej Novák, Ph.D.
- Instituce :KJR FJFI ČVUT v Praze
- Kontakt :Ondrej.novak@fjfi.cvut.cz
- Anotace :Práce se bude zabývat detekčním řetězcem pro měření neutronů pomocí detektoru. Cílem práce bude se seznámit s technologií detektoru a proměřit jeho základní parametry.
- Klíčová slova :Diamantové detektory, spektrometrie neutronů
- Doporučená literatura :
[1] Knoll, Glenn F. "Radiation detection and measurement." John & Wiley Sons Inc (2010).
[2] Weiss, Christina, and Erich Griesmayer. "Fusion neutron diagnostics with CVD diamond detectors." Fusion Engineering and Design 203 (2024): 114453.
[3] Novak, O., "Development of an experimental device for the study of neutron flux density deformation due to the drop of the control rod into the reactor core" Dissertation thesis. Prague: Czech Technical University in Prague, 2024
|
| Fyzikální specifika aktivní zóny varných reaktorů ve srovnání s tlakovodními reaktory |
Ing. Jan Frýbort, Ph.D. |
Detaily |
- Název :Fyzikální specifika aktivní zóny varných reaktorů ve srovnání s tlakovodními reaktory
- Školitel :Ing. Jan Frýbort, Ph.D.
- Instituce :KJR FJFI ČVUT v Praze
- Kontakt :Jan.frybort@fjfi.cvut.cz
- Anotace :V české jaderné energetice jsou využívány výhradně tlakovodní reaktory. Celosvětově je druhým nejrozšířenějším konceptem varný reaktor (BWR). Specifikem BWR je var chladiva a tvorba páry přímo uvnitř aktivní zóny. Tento fakt zásadně mění prostorové rozložení moderátoru a zavádí silnou axiální závislost hustoty chladiva, což má zásadní vliv na provedení neutronově-fyzikálních a termohydraulických výpočtů. Cílem tohoto tématu bakalářské práce je seznámit se s fyzikálními principy varných reaktorů a identifikovat hlavní rozdíly oproti reaktorům tlakovodním. Práce bude zaměřena na rešerši současných BWR konceptů (včetně moderních BWRX-300) a na zkoumání vlivu parního podílu na reaktivitu, spektrum neutronů a uvolňovaný výkon. V praktické části student provede zjednodušené neutronové výpočty na úrovni palivových souborů, které poslouží jako metodický základ pro případné budoucí celozónové simulační modely v navazujícím studiu.
- Klíčová slova :Varný reaktor, tlakovodní reaktor, palivový soubor, neutronika
- Doporučená literatura :
[1] Cacuci D.G.: Handbook of Nuclear Engineering, Karlsruhe: Springer, 2010.
[2] Nishida K. et al: Boiling Water Reactors: Volume 4, Elsevier, 2023.
[3] Lahey R.T. et al: The thermal-hydraulics of a boiling water nuclear reactor, La Grange Park, American Nuclear Society, 1993.
|
|
Hodnocení mechanických vlastností SiC pokrytí jaderného paliva
|
Mgr. Jan Klouzal
|
Detaily
|
-
Název :
Hodnocení mechanických vlastností SiC pokrytí jaderného paliva
-
Školitel :
Mgr. Jan Klouzal
-
Instituce :
ÚJV Řež, a. s.
-
Kontakt :
jan.klouzal@ujv.cz
-
Anotace :
Materiály na bázi kompozitů SiC představují
perspektivní typ pokytí palivových proutků
současné generace reaktorů i reaktorů Gen IV.
V rámci bakalářské práce se student seznámí se
způsoby namáhání pokrytí jaderného paliva za
normálního provozu i během havarijních
podmínek a specificky s přepokládaným chováním
SiC v těchto stavech.
Pro vybraný způsob namáhání provede v
laboratořích horkých komor CVŘ Řež testy vzorku pokrytí na bázi SiC-SiCf (čerstvým/ozářeným),
vyhodnotí získané výsledky a navrhne jejich
aplikaci pro modelování chování totoho typu
pokrytí.
-
Klíčová slova :
Jaderné palivo, palivové pokrytí, SiC, mechanické
vlastnosti, termomechanika
-
Doporučená literatura :
[1] Olander, Donald R., Arthur T. Motta, and
Brian Wirth. Light water reactor materials.
American Nuclear Society, 2017.
[2] Koyanagi, T. et al. Handbook of LWR SiC/SiC
Cladding Properties - Revision 1. ORNL/TM-
2018/912.
[3] Rohmer, E. et al. Mechanical properties of
SiC/SiC braided tubes for fuel cladding, Journal of
Nuclear Materials, Volume 453, Issues 1-3, 2014.
[4] ASTM E453-79 (2001) Standard Practice for
Examination of Fuel Element Cladding Including
the Determination of the Mechanical Properties
(Withdrawn 2008).
|
|
Hodnocení provozních událostí na jaderných zařízeních
|
Ing. Lenka Frýbortová, Ph.D.
|
Detaily
|
-
Název :
Hodnocení provozních událostí na jaderných zařízeních
-
Školitel :
Ing. Lenka Frýbortová, Ph.D.
-
Instituce :
KJR FJFI ČVUT v Praze
-
Kontakt :
lenka.frybortova@fjfi.cvut.cz
-
Anotace :
Práce bude zaměřena na popis a identifikaci provozních
událostí na jaderných zařízeních. Součástí práce bude
stanovení bezpečnostních významu provozních událostí,
jejich hodnocení, možnosti stanovení nápravných opatření
a popis analýz určení příčinných faktorů a kořenových
příčin.
-
Klíčová slova :
Zpětná vazba, provozní události
-
Doporučená literatura :
[1] Kletz T.: Learning from Accidents, Third edition,
Butterworth-Heinemann, Oxford, 2001.
[2] Heřmanský B.: Bezpečnost jaderných
elektráren, učební texty k přednáškám, Praha,
2013.
[3] Ferjenčík M.: Zpětná vazba provozních událostí 2, seminář SÚJB, Praha, 2015.
|
|
Kondukce tepla v materiálech s heterogenními termofyzikálními vlastnostmi
|
Ing. Dušan Kobylka, Ph.D.
|
Detaily
|
-
Název :
Kondukce tepla v materiálech s heterogenními termofyzikálními vlastnostmi
-
Školitel :
Ing. Dušan Kobylka, Ph.D.
-
Instituce :
KJR FJFI ČVUT v Praze
-
Kontakt :
dusan.kobylka@fjfi.cvut.cz
-
Anotace :
Sdílení tepla kondukcí je základním způsobem přenosu tepla v pevných materiálech a jeho výpočet je proto součástí mnohých úloh praxe jaderného inženýra. Při řešení většiny úloh se zjednodušeně uvažuje materiál jako homogenní a izotropní avšak v mnohých případech není tento předpoklad splněn, resp. oprávněn, a je zapotřebí provádět analýzy složitějšími metodami. Příkladem mohou být výpočty kondukce v některých pokročilých typech jaderných paliv nebo kondukce horninami v hlubinném úložišti.
Student se v rámci BP seznámí s problematikou popisu heterogenního materiálu a možnostmi výpočtu kondukce a výpočtu teplotního pole v heterogenním materiálu. Provede rešerši jak metod analytických, tak numerických či jejich kombinací a nastuduje problematiku určení efektivního součinitele tepelné vodivosti materiálu. V rámci praktické části provede zjednodušený výpočet pomocí zvolené metody.
V dalších pracích (VU a DP) mohou být získané vědomosti uplatněny při výpočtech pokročilých jaderných paliv nebo při výpočtech odvodu tepla krystalinickými horninami v hlubinném úložišti.
-
Klíčová slova :
sdílení tepla kondukcí, heterogenní materiál, efektivní součinitel tepelné vodivosti
-
Doporučená literatura :
[1] Hejzlar, R.: Sdílení tepla, Vydavatelství ČVUT, Praha, 1999
[2] Kakaç S., Yener Y., Cotta C. P.: Heat Conduction, Fifth Edition, CRC Press, 2018, ISBN 978-1-138-94384-1
[3] Bakker K.: Using the finite element method to compute the influence of complex porosity and inclusion structures on the thermal and electrical conductivity, lnt. J. Heat Mass Transfer. Vol. 40, No. 15, pp. 3503-3511, 1997
[4] Hökmark H. et al: Strategy for thermal dimensioning of the final repository for spent nuclear fuel, SKB Rapport R-09-04, Svensk Kärnbränslehantering AB, 2009, ISSN 1402-3091
|
|
Měření spekter neutronů metodou Bonnerových sfér
|
Ing. Miloš Tichý, CSc.
|
Detaily
|
-
Název :
Měření spekter neutronů metodou Bonnerových sfér
-
Školitel :
Ing. Miloš Tichý, CSc.
-
Instituce :
KJR FJFI ČVUT v Praze
-
Kontakt :
milos.tichy@fjfi.cvut.cz
-
Anotace :
Metoda Bonnerových sfér je jedna z metod integrální spektrometrie neutronů. Je založena na rozdílnosti odezvy detektoru tepelných neutronů v různě velkých moderujících sférách z polyetylénu. Cílem bakalářské práce je seznámit se s metodou a ověřit existující vybavení jak detektorové tak výpočtové (unfolding spekter). Dvěma různými detektory změřit odezvy na štěpné spektrum zářiče Cf252 a provést unfolding spektra neutronů. Práce navazuje na dvě obhájené bakalářské práce. Nabízí se pokračování ve formě výzkumného úkolu resp. diplomové práce v řadě směrů: ověřování funkcí odezvy na urychlovači, vylepšování unfoldingu nebo měření různých spekter na reaktoru případně srovnávání se spektry vypočtenými.
-
Klíčová slova :
neutron, spektrometrie, Bonnerovy sféry, unfolding
-
Doporučená literatura :
[1] Alevra, A. . A. V. and Plostinaru, V. . D. (2002) ‘Characterisation of the IPNE Bonner sphere spectrometer by comparison with the PTB system’, Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment, 476(1–2), pp. 21–25. doi: 10.1016/S0168-9002(01)01381-X.
[2] Tichý, M. (1986) Výpočet spekter neutronů z údajů integrálních detektorů. ČVUT FJFI.
|
|
Měření výkonu výzkumných jaderných reaktorů
|
doc. Ing. Martin Kropík, CSc./Ing. Ondřej Huml, Ph.D.
|
Detaily
|
-
Název :
Měření výkonu výzkumných jaderných reaktorů
-
Školitel :
doc. Ing. Martin Kropík, CSc./Ing. Ondřej Huml, Ph.D.
-
Instituce :
KJR FJFI ČVUT v Praze
-
Kontakt :
martin.kropik@fjfi.cvut.cz/ondrej.huml@fjfi.cvut.cz
-
Anotace :
Cílem práce je měření výkonu (hustoty
neutronového toku) na výzkumných jaderných
reaktorech se zaměřením na náš školní jaderný
reaktor VR-1. Student by se měl seznámit se
základními typy neutronových detektorů a
způsobem jejich provozu - impulzní, proudový
nebo Campbellovský režim. Dále by se měl zaměřit
na kalibraci měření výkonu na školním reaktoru
VR-1. Pro kalibraci využít nezávislý systém měření
hustoty neutronového toku na reaktoru. V rámci
bakalářské práce by student měl provést kalibraci
impulzního systému měření výkonu reaktoru, ve
výzkumném úkolu by pak měl provést měření v
proudovém režimu a v rámci diplomové práce pak řešit Campbellovský režim a navrhnout kalibraci
celého výkonového rozsahu měření výkonu na
školním jaderném reaktoru VR-1.
-
Klíčová slova :
měření výkonu, neutronové detektory, diskriminace, kalibrace
-
Doporučená literatura :
[1] Glenn F. Knoll: Radiation Detection and Measurement
[2] Kaše, M.: PMV Systém provozního měření výkonu jaderného reaktoru, Uživatelská příručka, dataPartner České Budějovice, 2007
[3] Chmela, M.: N708 Převodník pro neutronovou komoru, Uživatelská a servisní příručka, dataPartner České Budějovice, 2008
[4] Ľubomír Sklenka a kolektiv: Bezpečnostní zpráva školního reaktoru VR-1
|
|
Mikrostruktura amorfních kovových slitin
|
Ing. Martin Cesnek, PhD.
|
Detaily
|
-
Název :
Mikrostruktura amorfních kovových slitin
-
Školitel :
Ing. Martin Cesnek, PhD.
-
Instituce :
KJR FJFI ČVUT v Praze
-
Kontakt :
martin.cesnek@fjfi.cvut.cz
-
Anotace :
Kovová skla vykazují unikátní magnetické vlastnosti vhodné pro řadu aplikací. Při jejich využití v jaderných zařízeních jsou často vystaveny působení vnějších faktorů. Tento projekt je zaměřena na objasnění strukturních přechodů, které se odehrávají při vyšších teplotách v kovových sklech. Korelace mezi magnetickým a mikrostrukturálním uspořádáním bude studována pomocí hyperjemných interakcí získaných pomocí jader 57Fe a 119Sn různými technikami Mössbauerovy spektroskopie včetně detekce konverzních elektronů (CEMS) a rtg. záření (CXMS). Téma je navrženo tak, aby na něj navázal výzkumný úkol a poté diplomová práce.
Zadání:
1. Seznámit se s principy Mössbauerovy spektrometrie a zvládnout její měřící techniky.
2. Posoudit možnosti Mössbauerovy spektrometrie při vyšetřování mikrostruktury vybraných kovových slitin s důrazem na jejich povrchové stavy.
3. Zpracovat přehled využití technik CEMS a CXMS při studiu kovových skel.
-
Klíčová slova :
Mössbauerova spektrometrie, kovová skla, hyperjemné interakce
-
Doporučená literatura :
[1] Mössbauer Spectroscopy, Tutorial Book, Y. Yoshida and G. Langouche (eds.) Springer, 2013, ISBN 978-3-642-32219-8, ISBN 978-3-642-32220-4 (eBook), DOI 10.1007/978-3-642-32220-4
[2] Mössbauer Spectroscopy and Transition Metal Chemistry, Fundamentals and Applications, Ph. Guetlich, E. Bill and A. X. Trautwein, Springer, 2011, ISBN 978-3-540-88427-9, e-ISBN 978-3-540-88428-6, DOI 10.1007/978-3-540-88428-6
[3] The Rudolf Mössbauer Story, M. Kalvius and P. Kienle (eds.), Springer, 2012, ISBN 978-3-642-17951-8, e-ISBN 978-3-642-17952-5, DOI 10.1007/978-3-642-17952-5
|
| Model tepelného rozklad betonu relevantní pro JETE |
Doc. RNDr. Václav Tyrpekl, Ph.D. |
Detaily |
- Název :Model tepelného rozklad betonu relevantní pro JETE
- Školitel :Doc. RNDr. Václav Tyrpekl, Ph.D.
- Instituce :FJFI ČVUT
- Kontakt :tyrpevac@fjfi.cvut.cz
- Anotace :Baklářská práce spadá do oblasti jaderné bezpečnosti, konkrétně těžkých havárií mimo reaktorovou nádobu. Pro spolehlivé predikce průběhů takových to scénářu je třeba znát fyzikálně chemické chování betonu v reaktrové šachtě, konstručního betonu apod. Tato práce si klade za cíl teoretické a praktické studium chování betonu relevantního pro jadernou elektrárnu v Temelíně. Hlavním výsledkem práce by měl být popis rozkladu betonu v závislosti na teplotě (vývoj plynů, úbytek váhy, apod.) a vytvoření jednoduchého matematického modelu vhodného pro další implementaci.
- Klíčová slova :težká havárie, beton, šachta reaktoru, tepenlý rozklad
- Doporučená literatura :
C. Journeau, P. Piluso, Core concerete interaction, Comprehensive nuclear materials, Elsevier, 2012
State-of -the-art report on molten corium concrete interaction and ex-vessel coolability, OECD/NEA, NEA/CSNI/R(2016)15, 2016
|
|
Modelování betonu jako stínícího materiálu tělesa obalového souboru pro vyhořelé jaderné palivo
|
doc. Ing. Martin Lovecký, Ph.D.
|
Detaily
|
-
Název :
Modelování betonu jako stínícího materiálu tělesa obalového souboru pro vyhořelé jaderné palivo
-
Školitel :
doc. Ing. Martin Lovecký, Ph.D.
-
Instituce :
ŠKODA JS a.s.
-
Kontakt :
martin.lovecky@skoda-js.cz
-
Anotace :
Beton jako stínící materiál tělesa obalového souboru pro vyhořelé jaderné palivo je složen z vlastního materiálu betonu pro stínění neutronů a z železných kuliček nasypaných do objemu tělesa, které stíní fotony. V Monte Carlo transportních kódech, které řeší průchod částic vrstvami stínění pro určení příkonu dávkového ekvivalentu v okolí obalového souboru, je standardně využíváno homogenizace všech složek betonu. Monte Carlo kód Serpent umožňuje heterogenní modelování směsi betonu a železných kuliček podobně jako je v něm modelováno TRISO palivo vysokoteplotních reaktorů, kde jsou obalovaná zrníčka uranu rozptýlena v grafitové matrici. Cílem práce je rešerše na téma obalových souborů pro vyhořelé jaderné palivo se zaměřením na tlakovodní reaktory a materiály těles. Po seznámení se s metodikou výpočtů stínění fotonů a neutronů v kódu Serpent bude proveden jednoduchý výpočet stínění pro různé materiály tělesa obalového souboru.
-
Klíčová slova :
Monte Carlo, vyhořelé jaderné palivo, Serpent
-
Doporučená literatura :
[1] J. Leppänen, M. Pusa, T. Viitanen, V. Valtavirta, T. Kaltiaisenaho: The Serpent Monte Carlo code: Status, development and applications in 2013, Annals of Nuclear Energy 82 (2015) 142-150.
[2] D. D. DiJulio, C. P. Cooper-Jensen, I. Llamas-Jansa, S. Kazi, P. M. Bentleyac: Measurements and Monte-Carlo simulations of the particle self-shielding effect of B4C grains in neutron shielding concrete, Radiation Physics and Chemistry 147 (2018) 40-44.
|
|
Modelování uvolňování štěpných produktů z vodních jímek při těžké havárii kódem MELCOR
|
Ing. Miroslav Kotouč, Ph.D. / Ing. Sebastian Nývlt
|
Detaily
|
-
Název :
Modelování uvolňování štěpných produktů z vodních jímek při těžké havárii kódem MELCOR
-
Školitel :
Ing. Miroslav Kotouč, Ph.D. / Ing. Sebastian Nývlt
-
Instituce :
ÚJV Řež, a.s.
-
Kontakt :
miroslav.kotouc@ujv.cz / sebastian.nyvlt@fjfi.cvut.cz
-
Anotace :
Při hypotetické těžké havárii na jaderné elektrárně dochází k vážnému poškození jaderného paliva vedoucímu až k případné relokaci roztavené aktivní zóny (tzv. coria, či taveniny) do dna reaktoru. Pokud není reaktor chlazen z vnějšku vodou, dochází k jeho protavení a následnému výtoku coria do betonové šachty. Jednou ze strategií pro zastavení následného napadání betonu coriem je zalití taveniny vodou. Z coria však pokračuje únik štěpných produktů, a to právě do vody nad taveninou. Aktuální modely v kódu pro simulace těžkých havárií MELCOR neumožňují uvolněné štěpné produkty transportovat z vody dále do vznosu, nicméně jejich únik lze jednoduchými postupy naprogramovat. Úkolem studenta tak bude do kódu MELCOR implementovat zjednodušené modely úniku štěpných produktů rozpuštěných ve vodních jímkách. Cílem vyhodnocení následně provedené simulace těžké havárie (na základě předpřipravených vstupních dat) bude ocenit vliv nastavení nově implementovaných modelů na celkové množství radioaktivních látek uvolňovaných do vznosu v ochranné obálce jaderné elektrárny při postulované těžké havárii.
-
Klíčová slova :
těžká havárie, corium, štěpné produkty, kód MELCOR
-
Doporučená literatura :
[1] B. R. Sehgal et al.: Nuclear Safety in Light Water Reactors – Severe Accident Phenomenology. 1st edition, ISBN: 978-0-12-388446-6, Great Britain, 2012.
[2] L. L. Humphries et al.: MELCOR Computer Code Manuals: Users‘ Guide and Reference Manual, Version 2.2 r2023.0. Sandia National Laboratory, SAND2023-10997O, Albuquerque, NM, USA, January 2023.
[3] L. Soffer et al.: Accident Source Terms for Light-Water Nuclear Power Plants. Final Report. NUREG-1465, U.S. Nuclear Regulatory Commission, Washington, DC, USA, February 1995.
|
|
Mössbauerova spektroskopie slitin připravených mechanickým legováním
|
Ing. Martin Cesnek, PhD.
|
Detaily
|
-
Název :
Mössbauerova spektroskopie slitin připravených mechanickým legováním
-
Školitel :
Ing. Martin Cesnek, PhD.
-
Instituce :
KJR FJFI ČVUT v Praze
-
Kontakt :
martin.cesnek@fjfi.cvut.cz
-
Anotace :
Amorfní slitiny na bázi železa připravené
mechanickým legováním vykazují díky vysokému
stupni neuspořádanosti velmi dobré magnetické
vlastnosti. Cílem práce je studium mikrostruktury
těchto slitin pomocí Mössbauerovy spektrometrie,
která využívá jádro 57Fe jako lokální sondu v
materiálu. Pozornost bude věnována zejména
vlivu doby mletí na vývoj mikrostruktury a
magnetického uspořádání.
Zadání:
1. Seznámit se s principy Mössbauerovy
spektrometrie a zvládnout její měřicí techniky.
2. Posoudit možnosti Mössbauerovy
spektrometrie při vyšetřování mikrostruktury
vybraných kovových slitin.
3. Zpracovat přehled využití Mössbauerovy
spektrometrie v oblasti analýz amorfních slitin
připravených mechanickým legováním.
-
Klíčová slova :
Mössbauerova spektroskopie, mechanické
legování, amorfní slitiny, hyperjemné interakce
-
Doporučená literatura :
[1] Mössbauer Spectroscopy, Tutorial Book, Y.
Yoshida and G. Langouche (eds.) Springer, 2013,
ISBN 978-3-642-32219-8, ISBN 978-3-642-32220-4
(eBook), DOI 10.1007/978-3-642-32220-4.
[2] Mössbauer Spectroscopy and Transition Metal
Chemistry, Fundamentals and Applications, Ph.
Guetlich, E. Bill and A. X. Trautwein, Springer,
2011, ISBN 978-3-540-88427-9, e-ISBN 978-3-540-
88428-6, DOI 10.1007/978-3-540-88428-6.
|
|
Možnosti rozlišení neutronů z DD a DT reakcí pomocí diamanotvých detektorů
|
Ing. Ondřej Novák, Ph.D. / Ing. Tomáš Bílý, Ph.D.
|
Detaily
|
-
Název :
Možnosti rozlišení neutronů z DD a DT reakcí pomocí diamanotvých detektorů
-
Školitel :
Ing. Ondřej Novák, Ph.D. / Ing. Tomáš Bílý, Ph.D.
-
Instituce :
KJR FJFI ČVUT v Praze
-
Kontakt :
ondrej.novak@fjfi.cvut.cz
-
Anotace :
Práce se bude zabývat detekčním řetězcem pro
měření rychlých neutronů pomocí diamantového
detektoru, strukturou odezvy detektoru na reakce
rychlých neutronů a zejména možností použití
diamantových detektorů pro rozlišení neutronů z
DD a DT reakcí. Předpokládá se provedení a
vyhodnocení experimentů provedených s DD a DT
generátory provozovanými na KJR. Součástí práce
bude i rešerše možností výpočetně simulovat
odezvu diamantového detektoru na neutrony z DD a DT reakcí.
-
Klíčová slova :
Diamantové detektory, spektrometrie neutronů
-
Doporučená literatura :
[1] Knoll, Glenn F. "Radiation detection and
measurement." John & Wiley Sons Inc (2010).
[2] Weiss, Christina, and Erich Griesmayer. "Fusion
neutron diagnostics with CVD diamond detectors."
Fusion Engineering and Design 203 (2024):
114453.
[3] Obraztsova, O., et al. "Comparing the response
of a SiC and a sCVD diamond detectors to 14-MeV
neutron radiation." IEEE Transactions on Nuclear
Science 65.9 (2018): 2380-2384.
[4] Novak, O., "Development of an experimental
device for the study of neutron flux density
deformation due to the drop of the control rod
into the reactor core" Dissertation thesis. Prague:
Czech Technical University in Prague, 2024.
|
| Možnosti využití a srovnání současných PSA softwarových nástrojů pro nezávislé bezpečnostní hodnocení |
Ing. Martin Přibyl |
Detaily |
- Název :Možnosti využití a srovnání současných PSA softwarových nástrojů pro nezávislé bezpečnostní hodnocení
- Školitel :Ing. Martin Přibyl
- Instituce :SÚJB
- Kontakt :martin.pribyl@sujb.gov.cz
- Anotace :Pravděpodobnostní bezpečnostní analýzy (PSA) představují významný prostředek pro hodnocení jaderné bezpečnosti. Cílem této práce bude seznámit se s problematikou PSA, provést porovnání existujících PSA nástrojů (např. RiskSpectrum, Phoenix Architect, SAPHIRE, FinPSA atd.) a vytvořit zjednodušený PSA-L1 model vybraného systému jaderné elektrárny s využitím veřejně dostupných nástrojů a spolehlivostních dat.
- Klíčová slova :Bezpečnostní hodnocení, PSA
- Doporučená literatura :
1. SÚJB: Jaderná bezpečnost, Pravděpodobnostní hodnocení bezpečnosti, Státní úřad pro jadernou bezpečnost, prosinec 2010 https://sujb.gov.cz/fileadmin/sujb/docs/dokumenty/publikace/G2_O_final_psa_PUBLIKACE.pdf
2. IAEA: Development and Application of Level 1 Probabilistic Safety Assessment for Nuclear Power Plants, IAEA Safety Standards Series No. SSG-3 International Atomic Energy Agency, Vienna (2010) -https://www-pub.iaea.org/MTCD/Publications/PDF/Pub1430_web.pdf
|
|
Návrh radiačního stínění na bázi geopolymerů pro podmínky jaderného útoku a následného zamoření
|
Ing. Petr Vácha / Ing. Sebastian Nývlt
|
Detaily
|
-
Název :
Návrh radiačního stínění na bázi geopolymerů pro podmínky jaderného útoku a následného zamoření
-
Školitel :
Ing. Petr Vácha / Ing. Sebastian Nývlt
-
Instituce :
ÚJV Řež, a. s.
-
Kontakt :
petr.vacha@ujv.cz / sebastian.nyvlt@fjfi.cvut.cz
-
Anotace :
ÚJV Řež se otevírá možnost zapojení se do vývoje
radiačně-ochranné vrstvy zejm. pro armádní
techniku AČR na bázi sendvičových
geopolymerních materiálů. Cílem těchto činností
je práce na vývoji dodatečné stínící vrstvy, která by
chránila posádku armádní techniky v případě
použití taktických jaderných zbraní, resp. při
průjezdu zamořenou oblastí. Vyvíjený materiál by měl být dostatečně flexibilní, aby poskytoval
adekvátní ochranu a bylo ho možné použít na širší
spektrum vojenské (event. i nevojenské) techniky.
V rámci práce proběhne seznámení studenta s
principy stínění záření a jeho modelováním, dále
seznámení s geopolymerní technologií a stručně s
armádní technikou, u které se potenciálně
předpokládá možné použití výsledné ochranné
vrstvy. Práce bude zahrnovat stínící výpočty v
programu Serpent2.
-
Klíčová slova :
stínění, geopolymery, jaderné zbraně,
kontaminace, Serpent2
-
Doporučená literatura :
[1] A. B. Chilton, J. K. Shultisa, R. E. Faw: Principles
of radiation shielding. Prentice Hall Inc., 1984.
[2] J. L. Provis, J. S. J. Van Deventer: Geopolymers:
structure, processing, properties and industrial
applications. Woodhead publishing in materials.
Boca Raton: CRC Press ; Oxford, 2009. ISBN 978-1-
4398-0970-9.
[3] MO ČR: Koncepce výstavby Armády České
republiky 2030, VHÚ Praha (2019), ISBN 978-80-
7278-789-0.
[4] J. Leppänen, M. Pusa, T. Viitanen, V. Valtavirta,
T. Kaltiaisenaho: The Serpent Monte Carlo code:
Status, development and applications in 2013,
Annals of Nuclear Energy 82 (2015) 142-150.
|
|
Návrh radiačního stínění pro vesmírný jaderný reaktor
|
Ing. Marek Strnad / Ing. Martin Ševeček Ph.D.
|
Detaily
|
-
Název :
Návrh radiačního stínění pro vesmírný jaderný reaktor
-
Školitel :
Ing. Marek Strnad / Ing. Martin Ševeček Ph.D.
-
Instituce :
KJR FJFI ČVUT v Praze
-
Kontakt :
strnam13@cvut.cz
-
Anotace :
V poslední době nabývají vesmírné jaderné
pohonné systémy (NPS) na popularitě pro
dlouhotrvající mise díky jejich možnosti
urychlování na vyšší rychlosti v porovnání se
standardními chemickými pohony, což umožňuje
zkrácení doby trvání těchto misí. Projekt RAVEN
je cílený na vývoj dvoj účelového jaderného
reaktoru využívaného jako zdroje energie pro
jaderné pohonné systémy a pro budoucí
povrchové́ základny.
Cílem práce je popsat možnosti, omezení a
historický vývoj radiačního stínění pro vesmírné
mise využívající jaderné zdroje, a to jak během
letu, tak po přistání. Součástí je i návrh, výpočty
a experimentální měření radiačního stínění pro projekt RAVEN využitím moderních materiálů,
například kovových pěn, spolu s optimalizací
jejich složení a hustoty za účelem maximální
redukce hmotnosti systému.
-
Klíčová slova :
Radiační stínění, vesmírné pohony, NPS,
optimalizace, RAVEN
-
Doporučená literatura :
[1] Wertz, James Richard, David F. Everett, and Jeffery John Puschell. "Space
mission engineering: the new SMAD.", 2011.
[2] Emrich Jr, William J. Principles of Nuclear Rocket Propulsion. Elsevier, 2023.
[3] Verma, Sarika, and Avanish Kumar Srivastava, eds. Advanced Radiation
Shielding Materials: Radiation and Radiological Protection. Elsevier, 2024.
[4] Shuo Chen, Mohamed Bourham, Afsaneh Rabiei.: Attenuation efficiency of
X-ray and comparison to gamma ray and neutrons in composite metal foams,
Radiation Physics and Chemistry, Volume 117, 2015
[5] J. Marx and A. Rabiei, “Overview of Composite Metal Foams and Their
Properties and Performance,” Advanced Engineering Materials, vol. 19, no. 11,
p. 1600776, 2017, doi: 10.1002/adem.201600776.
|
|
Návrhy aktivní zóny podkritického reaktoru VR-2 s palivem EK-10 standardní délky
|
Ing. Jan Rataj, Ph.D.
|
Detaily
|
-
Název :
Návrhy aktivní zóny podkritického reaktoru VR-2 s palivem EK-10 standardní délky
-
Školitel :
Ing. Jan Rataj, Ph.D.
-
Instituce :
KJR FJFI ČVUT v Praze
-
Kontakt :
jan.rataj@fjfi.cvut.cz
-
Anotace :
Cílem práce je navrhnout a výpočtově charakterizovat aktivní zónu s
palivem EK-10 standardní délky pro podkritický reaktor VR-2 a
provést srovnání s aktivní zónu s palivem EK-10 dvojité délky.
Součástí práce by byl i návrh konstrukčního řešení vetsvaby, která by
byla schopná nést palivo EK-10 standardní délky. V dalších letech by
práce pokračovala experimenty na podkritickém reaktoru VR-2.
-
Klíčová slova :
podkritický reaktor, aktivní zóna, SERPENT
-
Doporučená literatura :
[1] Bezpečnostní zpráva pro provoz podkritického reaktoru VR-2
[2] Serpent - a Continuous-energy Monte Carlo Reactor Physics Burnup
Calculation Code, User's Manual
|
| Neuronové sítě pro predikci neutronově-fyzikálních charakteristik energetických reaktorů |
Ing. Ondřej Huml, Ph.D. |
Detaily |
- Název :Neuronové sítě pro predikci neutronově-fyzikálních charakteristik energetických reaktorů
- Školitel :Ing. Ondřej Huml, Ph.D.
- Instituce :KJR FJFI
- Kontakt :ondrej.huml@cvut.cz
- Anotace :Seznámení se s typy neuronových sítí, základy jejich návrhu a tréninku. Rešerše a zkoumání jejich použitelnosti pro predikci neutronově-fyzikálních charakteristik energetických reaktorů. V rámci BP student navrhne jednoduchou neuronovou síť pro odhad vybraného neutronově-fyzikálního parametru (k_ef, beta_ef, Lambda, rozložení výkonu, atd.) aktivní zóny vhodného tlakovodního reaktoru. V tématu je možné dále pokračovat ve výzkumném úkolu i diplomové práci.
- Klíčová slova :neuronové sítě; neutronově-fyzikální charakteristiky; energetické reaktory
- Doporučená literatura :
1) GOODFELLOW, Ian; BENGIO, Yoshua; COURVILLE, Aaron; BENGIO, Yoshua., Deep learning. Sv. 1. MIT press Cambridge, 2016.
2) Robert E. Uhrig: NEURAL NETWORKS AND THEIR POTENTIAL APPLICATIONS TO NUCLEAR POWER PLANTS, IAEA, 1991
3) VOLNÁ, Eva. Neuronové sítě 1. Ostravska univerzita v Ostrave. 2008.
|
