Kim, Ju Y.;Byung G. Huh;Chang H, Chung;Tae Y. song;Park, Won S.
한국원자력학회:학술대회논문집
/
한국원자력학회 1998년도 춘계학술발표회논문집(1)
/
pp.666-671
/
1998
Computational fluid dynamics(CFD) code FLUENT[11 was used to simulate the thermal hydraulic processes occuring in conceptual design of the accelerator-driven subcritical reactor(ADSR) liquid lead target. The purpose of the analysis is to investigate the thermal hydraulic characteristics of liquid lead as ADSR target material with various target geometries and injection locations of proton beam. In the calculation analysis, the local temperature of the liquid lead target rises to the boiling temperature very rapidly When the proton beam is injected from the bottom of the target system, the duration time to reach the boiling temperature is longer and the temperature distribution is flatter than other cases.
원자력발전 핵연료주기에서 고려하여야 할 중요한 요소의 하나는 사용후핵연료에서 비롯되는 고준위 방사성핵종이다. 고준위 방사성핵종의 처분 방법으로서 심지층처분방식은 가장 손쉬운 방법이기는 하나 매우 장시간의 감시가 필요하며, 특히 자연환경으로의 누출가능성이 커서 이의 대안으로서 외국 몇 나라에서는 소위 소멸처리(Transmutation)방법에 대한 연구를 활발히 하고 있다. 현시점에서 소멸처리 방법으로 가장 타당성이 있는 것으로 여겨지는 것은 원자로를 이용하는 것과 가속기 구동 미임계 시스템 (Accelerator-Driven Subcritical System)을 이용하는 방법이다. 본 기고문에서는 이들 방법을 중심으로 다양한 소멸처리 방법의 소개와 기술적인 문제점(특히 핵 특성관점에서)에 대한 고찰 그리고 향후 연구과제 등에 대하여 기술하고자 한다. 비록 소멸처리 시스템의 현실화를 위해서는 해결되어야 할 과제가 많이 남아 있지만, 기술적인 가능성과 방사능의 소멸이란 면을 고려할 때 소멸처리시스템은 궁극적인 방사성핵종 처리기술로서 연구·개발할 충분한 가치가 있는 것으로 판단된다.
Accelerator driven subcritical systems have long been discussed as facilities which can be used for solving the nuclear waste problem. The physics of these systems is very different from conventional reactors and new techniques had to be developed for reactivity monitoring. One such technique is the Area Ratio Method which studies the response of a subcritical system upon insertion of a large number of neutron pulses. An issue associated with this technique is the spatial dependence of measured reactivity which is intrinsic to the sub criticality of the system since the reactor does not operate on the fundamental mode and measured reactivity depends on the detector position. This is generally addressed by defining Bell-Glasstone spatial correction factor. This factor upon multiplication with measured reactivity gives the correct reactivity which is independent of detector location. Monte Carlo Methods are used for evaluating these factors. This paper presents a complete three dimensional map of spatial correction factors for BRAHMMA subcritical system. In addition, the dataset obtained also helps in identifying detector locations where the correction factor is close to unity, thereby implying no correction if the detector is used at those locations.
Neutron spectrum analyses of spallation neutrons are conducted in the accelerator-driven system (ADS) facility at the Kyoto University Critical Assembly (KUCA). High-energy protons (100 MeV) obtained from the fixed field alternating gradient accelerator are injected onto a tungsten target, whereby the spallation neutrons are generated. For neutronic characteristics of spallation neutrons, the reaction rates and the continuous energy distribution of spallation neutrons are measured by the foil activation method and by an organic liquid scintillator, respectively. Numerical calculations are executed by MCNPX with JENDL/HE-2007 and ENDF/B-VI libraries to evaluate the reaction rates of activation foils (bismuth and indium) set at the target and the continuous energy distribution of spallation neutrons set in front of the target. For the reaction rates by the foil activation method, the C/E values between the experiments and the calculations are found around a relative difference of 10%, except for some reactions. For continuous energy distribution by the organic liquid scintillator, the spallation neutrons are observed up to 45 MeV. From these results, the neutron spectrum information on the spallation neutrons generated at the target are attained successfully in injecting 100 MeV protons onto the tungsten target.
The nuclear transmutation technology to Incinerate the long lived radioactive nuclides and produce energy during the incineration process is believed to be one or the best solutions. HYPER(${\underline{HY}}brid {\underline{P}}ower {\underline{E}}xtraction {\underline{R}}$eactor)is the accelerator driven transmutation system which is being developed by KAERI(Korea Atomic Energy Research Institute). Lead-bismuth(Pb-Bi) is adopted as a coolant and spallation target material. In this paper, we performed the thermal-hydraulic analysis of HYPER target using the commercial code FLUENT, and also calculated thermal and mechanical stress of the beam window using the commercial code ANSYS. It is found that there is an optimum value for the window diameter and the maximum allowable beam current can be increased to 17.3 mA for the inner diameter of windows, 40 cm. Finally, the other shapes such as uniform or scanned beam were considered. The results of FLUENT calculations show that the uniform type is preferable to the other shapes of the beam in terms of the window and target cooling and the maximum window temperature is lower than that of the parabolic beam by $58 ^{\circ}C$ for the beam current, 13 mA.
Rodriguez, I. Merino;Hernandez-Solis, A.;Messaoudi, N.;Eynde, G. Van den
Nuclear Engineering and Technology
/
제52권10호
/
pp.2274-2284
/
2020
The Nuclear Fuel Cycle Code "ANICCA" has been developed by SCK•CEN to answer particular questions about the Belgian nuclear fleet. However, the wide range of capabilities of the code make it also useful for international or regional studies that include advanced technologies and strategies of cycle. This paper shows the main features of the code and the facilities that can be simulated. Additionally, a comparison between several codes and ANICCA has also been made to verify the performance of the code by means of a simulation proposed in the last NEA (OECD) Benchmark Study. Finally, a case study of the Belgian nuclear fuel cycle phase out has been carried out to show the possible impact of the transmutation of the minor actinides on the nuclear waste by the use of an Accelerator Driven System also known as ADS. Results show that ANICCA accomplishes its main purpose of simulating the scenarios giving similar outcomes to other codes. Regarding the case study, results show a reduction of more than 60% of minor actinides in the Belgian nuclear cycle when using an ADS, reducing significantly the radiotoxicity and decay heat of the high-level waste and facilitating its management.
Corrosion of structural materials presents a critical challenge in the use of lead-bismuth eutectic (LBE) as a nuclear coolant in an accelerator-driven system. By forming a protective layer on the steel surfaces, corrosion of steels in LBE cooled reactors can be mitigated. The amount of oxygen concentration required to create a continuous and stable oxide layer on steel surfaces is related to the oxidation process. So far, there is no oxidation experiment in fuel assemblies (FA), let alone specific oxidation detail information. This information can be, however, obtained by numerical simulation. In the present study, a new coupling method is developed to implement a coupling between the oxygen mass transfer model and the commercial computational fluid dynamics (CFD) software ANSYS-CFX. The coupling approach is verified. Using the coupling tool, we study the oxidation process of the FA and investigate the effects of different inlet parameters, such as temperature, flow rate on the mass transfer process.
Ping Lin;Yuanshuai Qin;Changwei Hao;Yuan Tian ;Jiangfeng Wan ;Huan Jia ;Lei Yang ;Wenshan Duan ;Han-Jie Cai ;Sheng Zhang
Nuclear Engineering and Technology
/
제54권11호
/
pp.4310-4321
/
2022
The concept of dense granular-flow target (DGT) for the China Initiative Accelerator Driven Subcritical system (CiADS) is an attractive choice for high heat removal ability, low chemical toxicity, and radiotoxicity. A wobbling hollow beam is proposed to enhance the homogeneity of temperature rise of flowing particles in beam-target coupling zone. In this paper, the design procedure of target and beam parameters was discussed firstly. Then we simulated the heat deposition and transfer of the scanning beam in DGT to study the effect of beam parameters. The results show the flux density of proton beam plays a crucial role in the distribution of temperature rise while the contributions from scanning frequency heat transfer are also obvious. Moreover, heat transfer in transversal directions is insignificant, resulting in a low heat flux towards the sidewalls of DGT. This work not only contributes to the design of DGT, but also beneficial for understanding the beam-target coupling in porous materials.
Baoquan Xue;Jibo Tan;Xinqiang Wu;Ziyu Zhang;Xiang Wang
Nuclear Engineering and Technology
/
제56권5호
/
pp.1887-1894
/
2024
Fatigue strength of the structural materials of lead-cooled fast reactors (LFRs) and accelerator-driven systems (ADS) may be degraded in liquid metal (Lead or lead-bismuth eutectic (LBE)) environments. The fatigue crack growth (FCG) data of structural materials in liquid LBE are necessary for damage tolerance design, safety assessment and life management of key equipment. A novel monitoring system for fatigue crack length was designed on the compliance method and the monitor technology of crack opening displacement (COD) of CT specimens by the linear variable differential transformers (LVDT) system. It can be used to predict the crack length by monitoring the COD of CT specimens in harsh high-temperature liquid LBE using a LVDT system. The prediction accuracy of this system was verified by FCG experiments in room temperature air and liquid LBE at 150, 250 and 350 ℃. The first results obtained in the FCG test for T91 steel in liquid LBE at 350 ℃ are presented.
Jin-Yang Li ;Jun-Liang Du ;Long Gu ;You-Peng Zhang;Xin Sheng ;Cong Lin ;Yongquan Wang
Nuclear Engineering and Technology
/
제55권7호
/
pp.2656-2661
/
2023
The project of China initiative Accelerator Driven Subcritical (CiADS) system has been started to construct in southeast China's Guangdong province since 2019, which is expected to be checked and accepted in the year 2025. In order to make the students in University of Chinese Academy of Sciences (UCAS) better understand the main characteristic and the operation condition in the subcritical nuclear facility, the training platform for CiADS has been developed based on the Cave Automatic Virtual Environment (CAVE) in the Institute of Modern Physics Chinese Academy of Sciences (IMPCAS). The CAVE platform is a kind of non-head mounted virtual reality display system, which can provide the immersive experience and the alternative training platform to substitute the dangerous operation experiments with strong radioactivity. In this paper, the CAVE platform for the training scenarios in CiADS system has been presented with real-time simulation feature, where the required devices to generate the auditory and visual senses with the interactive mode have been detailed. Moreover, the three dimensional modeling database has been created for the different operation conditions, which can bring more freedom for the teachers to generate the appropriate training courses for the students. All the user-friendly features will offer a deep realistic impression to the students for the purpose of getting the required knowledge and experience without the large costs in the traditional experimental nuclear reactor.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.