일차원 cylinder구조에서의 최적 연료분포를 구하는 방법의 개발

Development of a Method for Optimal Fuel Distribution in 1-D Cylindrical Geometry

지금까지는 노심의 장전 패턴을 찾는데 있어서, 임의로 대략 노심 장전 패턴을 가정한 후 출력 분포를 구하여 보고 peaking limit와 같은 여러 가지 제약조건을 만족시키지 못하면 모든 조건을 만족할 수 있도록 다시 다른 형태의 노심 장전 패턴을 시도하여 구하는 방법을 사용하였나, 이 방법은 축적된 경험과 반복적인 많은 노력과 시간을 요구하는 단점이 있다. 본 논문에서는 후방확산 계산이론을 이용하여 1차익 원통형 노심에 대해 첨두출력 제약조건을 만족시키면서 가장 적은 연료를 필요로 하는 출력 분포를 찾고, 그에 대응하는 노심장전 패턴을 구할 수 있는 방법을 검토하였다. 이는 후방확산 이론을 실제 노심구조에 적용하기 인한 전 단계로서 수행되었다.

Previously determining the fuel loading pattern is based on the trial and error method. For a candidate pattern, the core analysis is performed and the pattern is examined whether it satisfies the imposed constraints such as the power peaking or not. The pattern, then, is revised by the shuffling of assemblies and the revision is repeated until all of the conditions are met. This method unavoidably requires many iterative diffusion calculations, computing times and accumulated experiences. To overcome these disadvantages, a new method which is called backward diffusion calculation is introduced. If the most desirable power distribution is already known, the optimal loading pattern can be obtained by solving the backward diffusion equation with simple calculation. In this study, the basic equation for the backward diffusion calculation is derived and the optimal power and fuel distributions are searched in one-dimensional cylindrical geometry by using the proposed method. In addition, the basis to determine the optimal power and fuel distributions is suggested for the real core geometry.