Analysis on Pool Temperature Variation along Pool Water Management System Operation in Research Reactor

The domestic unique research reactor, HANARO (Hi-flux Advanced Neutron Application ReactOr), has been constructed with the open-pool, the core is submerged in, for the multi-purpose neutron application. The reactor has a primary cooling system to remove the fission heat from the core and its connected fluidic systems. Since the works are required at the reactor pool top as a characteristic of the research reactor, the radiation shall be minimized with the operation of the hot water layer system to avoid unnecessary radiation exposure on the workers during work at the pool top. Moreover, the pool water management system is connected to the reactor pool to maintain the pool temperature below $50^{\circ}C$ to minimize the uprising radioactive gas or impurity from the colder pool bottom. For the efficient flow rate of the PWMS, the thermal capacity of heat exchanger is selected with 260 kW in the normal operation condition. In this paper, the modeling is formulated to figure out whether or not each pool temperature maintains below the temperature limit and the calculation results show that the designed PWMS heat exchanger has enough capacity with the design margin regardless of the reactor operation mode.

연구용원자로에서 수조수관리계통 운전에 따른 수조수 온도 해석

국내 유일의 연구용원자로인 하나로(Hi-flux Advanced Neutron Application ReactOr)는 다목적으로 중성자를 이용하기 위해 개방형 수조 내 노심이 존재하는 구조이며, 노심에서 발생되는 핵분열 열을 제거하기 위한 일차 냉각계통, 그리고 연결된 유체계통이 구비되어 있다. 원자로 수조 상부 근방에서 진행되는 방사성 작업 시 작업자의 방사능 피폭을 최소화하기 위해 수조고온층계통에 의해 상부에 고온층이 형성되어 있으며, 다소 저온 영역에 있는 방사능 가스 및 이물질이 상부로 올라오는 것을 방지하기 위해 수조수 온도를 $50^{\circ}C$이하로 제한하고 있으며 이를 위해 수조수관리계통이 연결되어 있다. 수조수관리계통의 구비된 판형열교환기의 열용량을 정상운전 조건에서 260 kW가 되도록 설계하여 각 수조에서 발생되는 열원을 제거하는지에 대해 평가하였고, 원자로 운전 모드와 관계없이 정상적으로 유체계통이 운전된다면 각 수조의 수조수 온도는 제한치 이하를 유지하고 있음을 확인하였다.