IFE tilbyr masteroppgaver ved JEEP II

OPPGAVE 1

Lag en kobling mellom beregningsprogrammene HELIOS og SNAP, slik at HELIOSgenererte nukleære data automatisk overføres til diffusjonskoden SNAP for beregning av effektfordeling og reaktivitet i forsøksreaktoren JEEP II.

Beskrivelse

HELIOS er et avansert program utviklet av det norsk-svenske firmaet Studsvik Scandpower. Det benyttes av en rekke forskningslaboratorier og kraftprodusenter over hele verden for å beregne grunnleggende nukleære data (reaksjonstverrsnitt, diffusjonskonstanter etc.) for reaktorbrensel. Det løser Boltzmanns transportligning i to dimensjoner, og har mulighet for å modellere svært komplekse geometriske systemer på en fleksibel måte.

SNAP er et diffusjonsprogram utviklet ved Atomic Energy Establishment, Winfrith i Storbritannia. Det løser den tredimensjonale diffusjonsligningen for et system med faste nukleære konstanter. Antall energigrupper bestemmes av brukeren, og mange koordinatsystemer kan benyttes, blant annet sylinder, rektangel, trekant og hexagon. Output fra SNAP er reaktorens reaktivitet, effektfordelingen i brenselet, samt den energiavhengige nøytronfluksen i hele reaktortanken.

Oppgaven består av flere deler:

1. Lag et grensesnitt slik at HELIOS-data automatisk kan benyttes av SNAP.
2. Modeller et brenselselement for JEEP II med HELIOS.
3. Lag en SNAP-modell av JEEP IIs reaktorkjerne og de nærmeste omgivelsene.

Evaluer HELIOS/SNAP-systemet ved å foreta en serie beregninger for JEEP II og sammenligne resultatene med referanseberegninger og målinger.

Bildet viser noe av instrumentparken rundt reaktoren JEEP II

OPPGAVE 2

Utred hvilke forandringer som må gjøres for å øke effekten i forskningsreaktoren JEEP II.

Beskrivelse
JEEP II er en tungtvannsmoderert reaktor som benytter 3,5% anriket uran som brensel. Hovedformålet med reaktoren er å produsere nøytroner som benyttes til studier av avanserte materialer som metallhydrider og nanomaterialer. I tillegg produseres det radioaktive isotoper til medisinsk bruk, samt høykvalitets halvledermaterialer. Ved å øke reaktoreffekten vil en oppnå en økning av antall tilgjengelige nøytroner, og materialundersøkelser og bestrålinger vil kunne foretas raskere enn nå.

Denne oppgaven er svært omfattende, og krever kunnskaper innen flere fagfelter.

Oppgaven vil bestå av flere deler:

1. Reaktorfysikk (Brensel- og kapslingstemperatur, effektfordeling, restvarme ...)
2. Hydraulikk/hydrodynamikk (Strømningshastigheter, dynamiske krefter, pumpe og rørkapasiteter ... )
3. Varmeteknikk (Varmevekslere, kjøletårn, fjernvarme...)
4. Metallurgi (Aluminium/zircalloy, vann/aluminium-reaksjon,
   vann/zirkonium-reaksjon, korrosjon ... )

Resultatene fra reaktorfysikkdelen vil være utgangspunktet for å vurdere hvor omfattende de neste punktene må være.

På grunn av det store spennet i kunnskaper som kreves i denne oppgaven, vil det være naturlig at den kan deles mellom flere studenter. Eventuelt kan ett eller flere av punktene over utføres som frittstående oppgaver.