VVER tipi reaktörlerin pasif güvenlik sistemlerinin modellenmesi ve reaktör güvenliğine katkısının incelenmesi
Tezin Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Hacettepe Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Nükleer Enerji Mühendisliği A.B.D., Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2016
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: HÜSEYİN AYHAN
Asıl Danışman (Eş Danışmanlı Tezler İçin): CEMAL NİYAZİ SÖKMEN
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Nükleer güç reaktörlerinde güvenlik, güvenilirlik ve ekonomi üzerine yapılan iyileştirmeler ve geliştirmeler oldukça önemlidir. Bu kapsamda, pasif güvenlik sistemleri de reaktörlerin güvenlik ve güvenirliliğinin artırılması amacıyla geliştirilmiştir. Pasif güvenlik sistemleri reaktörün sağlamlığını korumak amacıyla tasarlanmış sistemlerdir. Fukushima Daiichi nükleer reaktör kazasından sonra pasif güvenlik sistemlerinin önemi daha da anlaşılmıştır. Pasif sistemlerin dışındaki bütün sistemlerin çalışabilmesi için güce ihtiyaç duyulmaktadır. Dolayısıyla herhangi bir kaza olayı sonrasında, toplam gücün kaybedilmesi durumunda pasif sistemler dışındaki bütün aktif sistemler çalışamaz hale geleceklerdir. Su (soğutmalı) – Su (yavaşlatıcılı) Enerji Reaktörü (WWER ya da VVER) tasarımları, tasarımın dayandırıldığı ya da tasarım ötesi kaza durumlarında uzun süreli soğutmayı sağlamak için bünyesinde pasif sistemler barındırmaktadır. Reaktörde kapatıldıktan sonra üretimi devam eden atık ısının sistemden uzaklaştırılması için VVER'larda Pasif Atık Isı Çekme Sistemi (PAIÇS) bulunmaktadır. Bu sistem tamamen doğal dolaşım mekanizması sayesinde sistemdeki atık ısıyı uzun süreli olarak sistemden uzaklaştırabilmektedir. Bu tez çalışmasında VVER'larda bulunan PAIÇS üzerine özgün tasarımlar oluşturulmuştur. Tasarımlar farklı kapasiteler için yapılmıştır. Sistem için geometrik parametrelerin optimize edilmesi amacıyla öncelikle analitik model üzerine kurulmuş algoritma geliştirilmiştir. Daha sonra elde edilen sistem bir tür analiz kodu olan RELAP5 Mod3.4 koduyla incelenmiştir. Analitik ve RELAP analizleri karşılaştırılmış ve hesaplamalar sınanmıştır. Çalışmanın son aşamasında ise VVER-1200 tasarımlarına ait buhar üreteci için RELAP modeli oluşturulmuş ve optimize edilen PAIÇS modeli ile birleştirilerek bütün sistemin analizi gerçekleştirilmiştir. Yapılan hesaplama ve analiz sonuçları incelendiğinde, Uluslararası Atom Enerji Ajansı'nın (IAEA) teknik dokümanlarında PAIÇS hakkında belirtilen miktarlardaki ısının bu sistem üzerinden uzaklaştırabileceği gözlemlenmiştir. Pasif atkı ısı çekme sisteminin performansını etkileyen parametreler yine bu çalışma kapsamında ortaya konulmuştur. Farklı ortam şartlarında sistemin çalışmasının nasıl etkileneceği hesaplamalarla gösterilmiştir. Bu tez kapsamında yapılan hesaplamalarda elde edilen veriler literatürdeki kısıtlı bilgiler ile uyum içindedir.