Cechet, A.;Altieri, S.;Barani, T.;Cognini, L.;Lorenzi, S.;Magni, A.;Pizzocri, D.;Luzzi, L.
Nuclear Engineering and Technology
/
v.53
no.6
/
pp.1893-1908
/
2021
In light of the importance of helium production in influencing the behaviour of fast reactor fuels, in this work we present a burn-up module with the objective to calculate the production of helium in both in-pile and out-of-pile conditions tracking the evolution of 23 alpha-decaying actinides. This burn-up module relies on average microscopic cross-section look-up tables generated via SERPENT high-fidelity calculations and involves the solution of the system of Bateman equations for the selected set of actinide nuclides. The results of the burn-up module are verified in terms of evolution of actinide and helium concentrations by comparing them with the high-fidelity ones from SERPENT, considering two representative test cases of (U,Pu)O2 fuel in fast reactor conditions. In addition, a code-to-code comparison is made with the independent state-of-the-art module TUBRNP (implemented in the TRANSURANUS fuel performance code) for the same test cases. The herein presented burn-up module is available in the SCIANTIX code, designed for coupling with fuel performance codes.
Considering the characteristics of a filtration bio-reactor equipped with a mesh filter module which can effectively maintain high concentration of biomass and enhanced solid-liquid separation performance, the hybrid process of filtration bio-reactor combined with coagulation was investigated to get improved filtration characteristics as well as water quality in this work. Two bio-reactors (Run-1 & Run-2) were operated under the following conditions: working volume of 25 L, continuous loading of a synthetic wastewater (BOD: 200 mg/L, T-N: 50 mg/L, T-P: 5 mg/L), where an appropriate amount of alum ($Al_2(SO_4)_3{\cdot}18H_2O$) was added once a day into the reactor (Run-2). In the system without using a alum (Run-1), the clogging of mesh filter module was observed two times through 85 days of whole operation. Meanwhile, the filter module did not clog even at higher MLSS concentration (6,000~12,000 mg/L) and the stable filtration (0.7 mid) was continued in the case of using a alum. Due to the stable formation of cake layers, BOD and SS were shown below 6 and 3 mg/L, respectively. T-P and pH of the effluent were changed because of the intermittent addition of the alum. In the case of Al/P=2.5, the average T-P removal efficiency per day was 85.2% and the average T-P concentration of the effluent was 0.3 mg/L. However, the removal efficiency of phosphate was influenced by pH in the reactor.
In order to recycle the waste material and to develop the thickening unit of waste activated sludge from wastewater treatment facilities, the filtration bio-reactor equipped with a shadow mask filter module was employed for this work from which the operating properties and parameters were drawn. The sludge thickening and filtration unit is made of cylindrical acryl tank(12cm i.d. ${\times}$ 58cm height: working volume of 6L), where the flat-sheet type of shadow mask filter module(pore size: 220~250um, opening area: 34.8~39.6%) was installed and the effluent was withdrawn from the effluent port at the lowest point of the reactor, and the filtration was performed only by the hydraulic pressure. For evaluating the operating performance of this reactor, some parameters such as the solid-liquid separation of different biomass concentrations, the water quality of filtrate, the aeration cleaning time and the cleaning effect were investigated. Depending on the MLSS concentrations, the different time to withdraw 3L of filtrate was required in which the longer filtration time was necessary for the higher MLSS concentrations caused by the thicker formation of cake layer: 40 minutes for 5,000 mg/L, 70 minutes for 10,000 mg/L and 100 minutes for 15,000 mg/L, where the concentrations of SS were 8.9, 6.7 and 6.5 mg/L, respectively. Under the same operating conditions (the intensity of aeration cleaning: 80 L/min, MLSS: 10,000 mg/L), the proper aeration cleaning time was revealed 30 seconds, and the stable formation of cake layer was in the range of 10 to 15 minutes. Therefore, the shadow mask considered as a waste material can be of use as a filter material for the sludge thickening system.
The photocatalytic oxidation of Rhodamine B(RhB) was studied using photocatalytic reactor filled with module of quartz tube. Module of quartz tube consisted of small quartz tube (inner diameter, 1.5 mm; outer diameter, 3 mm) bundle coated with powder $TiO_2$ and uncoated large quartz tube (inner diameter, 20 mm; outer diameter, 22 mm). Two 30 W germicidal lamp was used as the light source and the reactor volume was 0.5 l. The effects of parameters such as the coating materials and numbers, initial concentration, $H_{2}O_2$ dose and metal deposition (Ag, Pt and Fe) and simultaneous application of $H_{2}O_2$ and metal deposition. The results showed that the initial reaction constant of quartz module coated with powder $TiO_2$ was higher 1.4 time than that of the $TiO_2$ sol and optimum coating number is twice. In order to increase reaction rate, simultaneous application of photocatalytic and photo-fenton reaction using Fe coating and dose $H_{2}O_2$ dose increased reaction rate largely.
In this study, the neutronic calculation to obtain tritium breeding ratio (TBR) in a deuterium-tritium (D-T) fusion power reactor using Monte Carlo MCNPX is done. In addition, by using COMSOL software, an efficient cooling system is designed. In the proposed design, it is adequate to enrich up to 40% 6Li. Total tritium breeding ratio of 1.12 is achieved. The temperature of helium as coolant gas never exceed 687℃. As regards the tolerable temperature of beryllium (650℃), the design of blanket module is done in the way that beryllium temperature never exceed 600℃. The main feature of this design indicates the temperature of helium coolant is higher than other proposed models for blanket module, therefore power of electricity generation will increase.
Journal of Korea Society of Digital Industry and Information Management
/
v.18
no.2
/
pp.39-48
/
2022
The application of digital technology to instrumentation and control systems in nuclear power plants has overcome many shortcomings of analog technology, but the threat of cybersecurity has increased. Along with other systems, the reactor protection system also uses digital-based equipment, so responding to cybersecurity threats is essential. We generally determine cybersecurity threats according to the role and function of the system. However, since the instrumentation and control system has various systems linked to each other, it is essential to analyze cybersecurity threats together between the connected systems. In this paper, we analyze the cybersecurity threat of the reactor protection system with the associated facilities. To this end, we quantitatively identified the risk of the reactor protection system by considering safety functions, a communication type, the use of analog or digital-based equipment of the associated systems, and the software vulnerability of the configuration module of the reactor protection system.
Nuclear safety-class DCS is used for nuclear reactor protection function, which is one of the key facilities to ensure nuclear power plant safety, the maintenance for DCS to keep system in a high reliability is significant. In this paper, Nuclear safety-class DCS system developed by the Nuclear Power Institute of China is investigated, the model of reliability estimation considering nuclear power plant emergency trip control process is carried out using Markov transfer process. According to the System-Subgroup-Module hierarchical iteration calculation, the evolution curve of failure probability is established, and the preventive maintenance optimization strategy is constructed combining reliability numerical calculation and periodic overhaul interval of nuclear power plant, which could provide a quantitative basis for the maintenance decision of DCS system.
Journal of the Korean Society of Systems Engineering
/
v.14
no.2
/
pp.73-82
/
2018
In this work, a hardware based cryptographic module for the cyber security of nuclear power plant is developed using a system engineering approach. Nuclear power plants are isolated from the Internet, but as shown in the case of Iran, Man-in-the-middle attacks (MITM) could be a threat to the safety of the nuclear facilities. This FPGA-based module does not have an operating system and it provides protection as a firewall and mitigates the cyber threats. The encryption equipment consists of an encryption module, a decryption module, and interfaces for communication between modules and systems. The Advanced Encryption Standard (AES)-128, which is formally approved as top level by U.S. National Security Agency for cryptographic algorithms, is adopted. The development of the cyber security module is implemented in two main phases: reverse engineering and re-engineering. In the reverse engineering phase, the cyber security plan and system requirements are analyzed, and the AES algorithm is decomposed into functional units. In the re-engineering phase, we model the logical architecture using Vitech CORE9 software and simulate it with the Enhanced Functional Flow Block Diagram (EFFBD), which confirms the performance improvements of the hardware-based cryptographic module as compared to software based cryptography. Following this, the Hardware description language (HDL) code is developed and tested to verify the integrity of the code. Then, the developed code is implemented on the FPGA and connected to the personal computer through Recommended Standard (RS)-232 communication to perform validation of the developed component. For the future work, the developed FPGA based encryption equipment will be verified and validated in its expected operating environment by connecting it to the Advanced power reactor (APR)-1400 simulator.
A numerical study has been performed to evaluate thermal-hydraulic performance of a finger type cooling module with multiple-jet impingement in a divertor of nuclear fusion reactor. To analyze conjugate heat transfer in both solid and fluid domains, numerical analysis of the flow using three-dimensional Reynolds-averaged Navier-Stokes equations has been performed with shear stress transport turbulence model. The computational domain for the cooling module consisted of a single fluid domain and three solid domains; tile, thimble, and cartridge. The numerical results for the temperature variation on the tile were validated in comparison with experimental data under the same conditions. A parametric study was performed with four geometric parameters, i.e., angles between x-axis and centerlines of hole 1, 2, 3 and 4. The results indicate that the heat transfer rate was increased by 2.7% and 0.7% by the angle ${\theta}_1$ and angle ${\theta}_2$, respectively, and that the pressure drop was decreased by up to 1.8% by the angle ${\theta}_3$.
Transactions of the Korean hydrogen and new energy society
/
v.19
no.5
/
pp.460-466
/
2008
In this study, a computer modeling work has been performed for the power generation system using polymer electrolyte fuel cell with Aspen Plus general purpose chemical process simulator. Stoichiometric reactor module was used for the modeling of reformer for the production of hydrogen. For the modeling of the electrochemical reaction, Gibbs reactor module built-in Aspen Plus was utilized. SRK equation of state model was selected for the proper simulation of the overall fuel cell system.
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.