The neutronic behavior of nuclear reactors is being investigated by considering different fuel, cladding, and neutron-moderating materials. In the present manuscript, two different assembly types of SMART small modular reactor with different enrichments and different numbers of IFBA rods are considered, and the effects of mixed heavy/light water moderator, with varying fractions of heavy water during the burnup, on the assembly cycle burnup are investigated. It is observed that, to extend the cycle burnup we have to use a higher fraction of D2O at the Beginning of the Cycle (BOC) whereas it reduces toward the End of the Cycle (EOC). A higher fraction of heavy water causes the neutron spectrum to shift to the resonance region, resulting in a higher capture rate of the fertile materials. This, in turn, causes an increase in the conversion ratio. on the contrary, toward the EOC, by increasing the light water fraction, the neutron spectrum becomes softer. This also causes an increase in the fission rate of fissile materials. Finally, a certain improvement in the cycle burnup is observed. Moreover, by implementing the proposed method on an assembly containing (Th+U)O2 fuel, the UO2 mass saving is calculated.
Nükleer reaktörlerin nötronik davranışı, farklı yakıt, zarf ve nötron yavaşlatıcı malzemeler dikkate alınarak araştırılmaktadır. Bu çalışmada, farklı zenginliklere ve farklı sayıda yanabilen soğurucu yakıt çubukları içeren Kore SMART reaktörüne ait iki farklı demet tipi ele alınmıştır; ve yanma sırasında değişen ağır su oranına sahip karışık ağır/hafif su yavaşlatıcısının demetin yanma çevrimi üzerindeki etkileri araştırılmıştır. Çevrimin yanma süresini uzatmak için çevrim başlangıcında daha yüksek bir 𝐷2𝑂 oranının kullanılmasının gerektiği ve bu oranın çevrimin sonuna doğru azaldığı görülmektedir. Ağır suyun yüksek oranı, nötron spektrumunun rezonans bölgeye kaymasına neden olur ve bu da doğurgan maddelerin daha yüksek bir nötron yakalama hızıyla sonuçlanır. Bu da sonuç olarak dönüşüm oranında bir artışa neden olur. Aksine, çevrim sonuna doğru, hafif su oranının artmasıyla nötron spektrumu daha yumuşak hale gelir. Bu aynı zamanda fisil malzemelerin fisyon hızında da bir artışa neden olur. Son olarak çevrim yanma oranında belirli bir iyileşme gözlemleniyor. Ek olarak, önerilen yöntemi (𝑇ℎ + 𝑈)𝑂2 yakıtı içeren bir düzenekte uygulayarak, 𝑈𝑂2 kütle tasarrufu hesaplanır.
