فهرست مطالب
عنوان صفحه
فصل اول مقدمه …………………………………………………………………………………………………………………………………….. 1
فصل دوم نوترون و برهمکنش آن با ماده …………………………………………………………………………………. 4
2-1- برهمکنش نوترون با هسته ……………………………………………………………………………………………………………….. 4
2-1-1- پراکندگی پتانسیلی ………………………………………………………………………………………………………………… 5
2-1-2- تشکیل هسته مرکب ……………………………………………………………………………………………………………….. 5
2-1-3- گیر اندازی …………………………………………………………………………………………………………………………………. 5
2-1-4-پراکندگی غیرکشسان ……………………………………………………………………………………………………………… 6
2-1-5-شکافت ……………………………………………………………………………………………………………………………………. 6
2-2- واکنش زنجیره ای و اصول راکتورهای هسته ای …………………………………………………………………………….. 12
2-2-1- واکنش زنجیره ای …………………………………………………………………………………………………………………… 13
2-2-2- چرخه نوترون در یک راکتور حرارتی ……………………………………………………………………………………… 13
2-2-3- دسته بندی انواع راکتورها ……………………………………………………………………………………………………… 16
فصل سوم معرفی قلب راکتور WWER _ 1000 و مشخصات آن ……………………………… 18
3-1- اصول کلی کار نیروگاه اتمی ………………………………………………………………………………………………………………… 18
3-2- قلب راکتور ………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 20
3-2-1- میله سوخت …………………………………………………………………………………………………………………………………. 24
3-2-2- بستههای زهرهای مصرف شدنی( سم سوختی) …………………………………………………………………………. 28
3-2-3- میلههای کنترل میله جاذب ………………………………………………………………………………………………………..30
3-2-4- مجتمع سوخت …………………………………………………………………………………………………………………………….. 32
3-2-5- توصیف انواع مجتمعهای سوخت ………………………………………………………………………………………………… 35
3-2-6- الگوی بارگزاری سوخت در راه اندازی اولیه 
……………………………………………………………………………….. 37
3-3-خنک کننده (یا کندکننده) …………………………………………………………………………………………………………….. 37
3-4- سیستم کنترل و محافظت راکتور …………………………………………………………………………………………………… 38
3-4-1- سیستم میله کنترل ……………………………………………………………………………………………………………………. 38
3-4-2- سیستم تنظیم بور ……………………………………………………………………………………………………………………… 41
فصل چهارم معرفی روش مونت کارلو و کد MCNPX ………………………………………………………….. 42
4-1- MCNP و روش مونت کارلو ………………………………………………………………………………………………………………. 42
4-1-1- روش مونت کارلو و روش قطعی …………………………………………………………………………………………….. 42
4-1-2- روش مونت کارلو …………………………………………………………………………………………………………………….. 43
4-2- معرفی خصوصیات کد MCNP …………………………………………………………………………………………………………… 45
4-2-1- داده هستهای و برهمکنشها ……………………………………………………………………………………………………….. 45
4-2-2- مشخصات چشمه …………………………………………………………………………………………………………………………. 47
4-2-3- تالیها و خروجی ………………………………………………………………………………………………………………………….. 48
4-2-4- تخمین خطاهای مونت کارلو ………………………………………………………………………………………………………. 49
4-2-5- کاهش واریانس (مربع انحراف استاندارد) ……………………………………………………………………………………. 50
4-2-6- هندسه در MCNP ……………………………………………………………………………………………………………………. 51
4-2-6-1- سلولها …………………………………………………………………………………………………………………………………….. 53
4-2-6-2- تعیین نوع صفحه …………………………………………………………………………………………………………………. 55
4-2-6-1-3- تعیین پارامتر صفحه ……………………………………………………………………………………………………….. 55
4-3- فایل ورودی برای مسئله نمونه …………………………………………………………………………………………………………. 58
4-3-1- فایل ورودی INP …………………………………………………………………………………………………………………. 60
4-3-1- 1-کارتهای سلول ……………………………………………………………………………………………………………. 61
4-3-1- 2-کارتهای سطح ……………………………………………………………………………………………………………. 62
4-3-1- 3-کارتهای داده …………………………………………………………………………………………………………….. 62
4-3-1-3-1- کارت نوع مسئله (MODE) ……………………………………………………………………………… 63
4-3-1-3-2- کارتهای هندسی ……………………………………………………………………………………………… 64
4-3-1-3-3- کاهش واریانس ……………………………………………………………………………………………………. 69
4-3-1-3-4- مشخصات چشمه ………………………………………………………………………………………………… 72
4-3-1-3-5- مشخصات تالی ……………………………………………………………………………………………………… 78
4-3-1-3-6- کارت تالی Fna …………………………………………………………………………………………………… 80
4-3-1-3-7- مشخصات ماده و سطح مقطع …………………………………………………………………………….. 81
4-3-1-3-8- انرژی و رفتار حرارتی ………………………………………………………………………………………….. 82
4-3-1-3-9- مسائل انقطاع ……………………………………………………………………………………………………. 83
4-3-1-3-10 – آرایههای داده کاربر ……………………………………………………………………………………….. 83
فصل پنجم شبیه سازی قلب VVER 1000 با استفاده از کد MCNPX …………….. 85
5-1- مقدمه ………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 85
5-2- شبیه سازی قلب ……………………………………………………………………………………………………………………………… 85
5-3- شبیه سازی بازتانده (reflectore) ……………………………………………………………………………………………….. 89
5-4- بحرانی ساختن راکتور VVER 1000 در حالت واقعی ………………………………………………………………. 91
5-5- بحرانی ساختن راکتور VVER 1000 در حالت شبیه سازی …………………………………………………….. 92
5-6- محاسبات بحرانی در MCNPX ………………………………………………………………………………………………….. 93
5-7- محاسبه کسر نوترونهای تأخیری در راکتور ………………………………………………………………………………… 93
فصل ششم کد شبیه سازی و نتایج آن ………………………………………………………………………………………. 95
6-1- کد ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 95
6-2- داده ها و نمودار محاسبه شده برای ضدیب تکثیر ……………………………………………………………………………. 108
6-3- محاسبه کسر نوترونهای تأخیری در راکتور ẞeff ………………………………………………………………………….. 109
6-4- نتیجه گیری …………………………………………………………………………………………………………………………………………. 111
6-5- پیشنهاد برای کارهای آتی …………………………………………………………………………………………………………………… 112
فهرست شکل ها
شکل 2-1 مراحل فرایند شکافت ……………………………………………………………………………………………………………………. 8
شکل 2-2 طیف محصولات شکافت اورانیوم با نوترون حرارتی ………………………………………………………… 9
شکل 2-3 طیف انرژی نوترون شکافت ………………………………………………………………………………………………………….. 11
شکل 2-4 چرخه نوترون برای راکتور حرارتی ………………………………………………………………………………………………… 14
شکل 3-1 اصول کلی کار نیروگاه اتمی …………………………………………………………………………………………………………… 40
شکل 3-2 قلب راکتور VVER-1000 …………………………………………………………………………………………………………. 41
شکل 3-3 قرص سوخت ………………………………………………………………………………………………………………………………… 25
شکل 3-4 میله سوخت ……………………………………………………………………………………………………………………………………. 27
شکل 3-5 میله سم سوختی ……………………………………………………………………………………………………………………………. 29
شکل 3-6 میلههای کنترل میله جاذب …………………………………………………………………………………………………………… 31
شکل 3-7 مجتمع سوخت ……………………………………………………………………………………………………………………………… 34
شکل 3-8 مجتمع سوخت نوع 16 و24 ………………………………………………………………………………………………………… 36
نوع 36 ………………………………………………………………………………………………………………… 36 شکل 3-9 مجتمع سوخت
شکل 3-10 مجتمع سوخت نوع 24B20 ……………………………………………………………………………………………………… 36
شکل 3-11 مجتمع سوخت نوع 36B36 ……………………………………………………………………………………………………… 36
شکل 3-12 نحوه چیدمان مجتمع های سوخت در سطح قلب ……………………………………………………………………… 37
شکل 3-13 موقعیت گروه میله های کنترل روی صفحه قلب ……………………………………………………………………….. 39
شکل 4-1 روش مونت کارلو …………………………………………………………………………………………………………………………….. 44
شکل4-2 سیستم راستگرد ………………………………………………………………………………………………………………………………. 52
شکل5-1 میله سوخت چیدمان قرص ها درون میله …………………………………………………………………………………….. 87
شکل 5-2 میله سم سوختی …………………………………………………………………………………………………… 87
شکل5-3 میله جاذب ……………………………………………………………………………………………. 87
شکل 5-4 مجتمع سوخت شبیه سازی شده ………………………………………………………………………………………………….. 88
شکل5-5 طرحی از بازتابنده راکتور VVER 1000 …………………………………………………………………………………. 90
شکل 5-6 طرح قلب راکتور VVER 1000 و بازتابنده ……………………………………………………………………………… 90
شکل 6-1 نمودار ضریب تکثیر بر حسب غلظت اسید بوریک ………………………………………………………………………. 1.9
فهرست جدول ها
جدول 2-1 تعداد نوترون های گسیلی در هر شکافت ……………………………………………………………………………. 10
جدول 2-2 انرژی گسیلی و بازیافتنی برای شکافت …………………………………………………………………….. 12
جدول 2-3 انواع راکتور های اصلی ………………………………………………………………………………………………………….. 17
جدول 3-1 مشخصات فنی اصلی و شرایط راه اندازی قلب راکتور WWER-1000 ……………………………… 22
جدول 3-2 مشخصات اصلی هندسی قلب راکتور WWER-1000 ……………………………………………………….. 24
جدول 3-3 مشخصات عملیاتی و هندسی میله سوخت …………………………………………………………………………… 27
جدول 3-4 مشخصات بسته های سم سوختی …………………………………………………………………………………………. 28
جدول 3-5 مشخصات میلههای کنترل میله جاذب …………………………………………………………………………………. 30
جدول 3-6 مشخصات مجتمع سوخت ……………………………………………………………………………………………………….. 33
جدول 3-7 توصیف انواع مجتمع های سوخت برای بارگذاری اول ………………………………………………………. 35
جدول 4-1 راهنما برای تفسیر خطای نسبی R ………………………………………………………………………………………. 50
جدول 4-2 کارتهای سطح MCNP ………………………………………………………………………………………………………. 57
جدول 4-3 زیر پارامترها کارتهای هندسی MCNP …………………………………………………………………………….. 64
جدول 4-4 کارتهای سطح MCNP ………………………………………………………………………………………………………. 69
جدول 4-5 کارت تعیین چشمه ……………………………………………………………………………………………………………….. 72
جدول 4-6 متغیرهای چشمه …………………………………………………………………………………………………………………….. 74
جدول 4-7 متغیرهای چشمه …………………………………………………………………………………………………………………….. 78
جدول 4-8 انواع تالی ها …………………………………………………………………………………………………………………………….. 80
