نویسندگان

• احمد شیرانی ¹
• لیلا رنجبر ¹
• ایرج شهابی ²

¹ دانشگاه صنعتی اصفهان

² سازمان انرژی اتمی ایران

چکیده

در این کار ابتدا راکتور مینیاتوری چشمه نوترون اصفهان (MNSR) با استفاده از کد محاسباتی WIMSD شبیه‌سازی گردیده و فرسایش سوخت آن پس از 7 سال کار راکتور (زمانی که رآکتور با افزودن یک لایه برلیومی 1.5 میلی‌متری به بالای قلب آن احیا شده است) و همچنین تا زمان حاضر (14 سال پس از راه‌اندازی) محاسبه شده است. سپس با در نظر گرفتن سوخت مصرف شده، راکتور توسط کد MCNP شبیه‌سازی شده و تغییر راکتیویته ناشی از افزودن یک لایه برلیومی با ضخامت 1.5 میلی‌متر به بالای قلب آن، پس از گذشت 7 سال از راه‌اندازی، محاسبه شده است که با نتایج اندازه گیری شده در زمان احیا هم‌خوانی خوبی را نشان می‌دهد. همچنین راکتیویته اضافی این راکتور در حال حاضر (14 سال پس از راه‌اندازی راکتور و 7 سال پس از احیای آن) به دو روش تجربی و محاسباتی تعیین گردیده که، سازگاری خوبی با یکدیگر دارند و، نشان می‌دهند راکتور در حال حاضر نیاز به افزودن لایه برلیومی جدید ندارد. در ادامه با افزودن لایه‌های برلیومی با ضخامت‌های مختلف به بالای قلب راکتور در برنامه MCNP، ارزش راکتیویته‌ای این لایه‌ها محاسبه شده‌اندکه با استفاده از آنها می‌توان برای افزودن لایه‌های برلیومی بعدی به بالای قلب رآکتور و جبران کاهش راکتیویته حاصل از مصرف سوخت آن استفاده کرد.

کلیدواژه‌ها

• راکتور MNSR
• راکتیویته
• فرسایش سوخت
• لایه‌های برلیومی
• کد MCNP
• کد WIMSD

عنوان مقاله [English]

Investigation of reactivity variations of the Isfahan MNSR reactor due to variations in the thickness of the core top beryllium layer using WIMSD and MCNP codes

نویسندگان [English]

• A Shirani ¹
• L Ranjbar ¹
• I Shahabi ²

¹

²

چکیده [English]

In this work, the Isfahan Miniature Neutron Source Reactor (MNSR) is first simulated using the WIMSD code, and its fuel burn-up after 7 years of operation ( when the reactor was revived by adding a 1.5 mm thick beryllium shim plate to the top of its core) and also after 14 years of operation (total operation time of the reactor) is calculated. The reactor is then simulated using the MCNP code, and its reactivity variation due to adding a 1.5 mm thick beryllium shim plate to the top of the reactor core, after 7 years of operation, is calculated. The results show good agreement with the available data collected at the revival time. Exess reactivity of the reactor at present time (after 14 years of operation and after 7 years of the the reactor revival time) is also determined both experimentally and by calculation, which show good agreement, and indicate that at the present time there is no need to add any further beryllium shim plate to the top of the reactor core. Furthermore, by adding more beryllium layers with various thicknesses to the top of the reactor core, in the input program of the MCNP program, reactivity value of these layers is calculated. From these results, one can predict the necessary beryllium thickness needed to reach a desired reactivity in the MNSR reactor.

کلیدواژه‌ها [English]

• MNSR reactor
• reactivity
• fuel burn up
• beryllium layers
• MCNP code
• WIMSD code