3.4 Phân bố thông lượng neutron bên trong ADSR sử dụng nhiên liệu hỗn hợp thori và urani
Trong phần này, thông lượng neutron được tính toán trên cơ sở cấu trúc nhiên liệu là hỗn hợp T h233U O2; T h235U O2. Các kết quả được so sánh khi sử dụng nhiên liệu U O2 truyền thống. Tỷ lệ giữa thori, urani được cho trong bảng 3.4. Chương trình MCNP5 được sử dụng để tính toán phân bố thông lượng neutron như các phần trên.
Bảng 3.4: Tỷ lệ thành phần urani và thori
Nhiên liệu O U-235 Th-232 U-238 U-233 Mật độ
(g.cm−3)
U O2 tự nhiên 0,11850 0,006170 - 0,87531 - 10,14
T h235U O2 0,12119 0,014460 0,8643 - - 10,00
T h233U O2 0,12120 - 0,8665 - 0,0123 10,14
Các kết quả tính toán bao gồm: phân bố thông lượng neutron dọc theo bán kính, dọc theo chiều cao của lõi lò, theo năng lượng neutron phát ra và so sánh phân bố thông lượng neutron với nhiên liệuU O2, T h233U O2,T h235U O2
3.4.1 Phân bố thông lượng neutron dọc theo bán kính
Kết quả tính toán thông lượng neutron dọc theo bán kính lõi lò được trình bày trong hình 3.13(a,b,c).
Kết quả cho thấy thông lượng neutron nhiệt và neutron nhanh đều giảm dần từ lõi ra phía ngoài nhưng tốc độ giảm khác nhau. Thông lượng neutron nhiệt giảm dần từ 0 đến 2,5 cm, thông lượng neutron nhanh giảm mạnh từ 2,5 cm đến 5 cm. So sánh giữa neutron nhiệt và neutron nhanh cho thấy thông lượng neutron nhanh lớn hơn neutron nhiệt ở bán kính từ 0 đến 3,5 cm, từ 3,5 cm trở đi thì thông lượng đối với neutron nhiệt lại lớn hơn, điều này là hợp lý vì ở xa tâm lò tỉ lệ neutron nhanh được nhiệt hóa để thành neutron nhiệt càng cao hơn so với ở gần tâm lò. So sánh thông lượng neutron
giữa hỗn hợp T h233U O2 với T h235U O2, cho thấy chúng hoàn toàn không có sự khác biệt. So sánh với kết quả của các tác giả Hassanzadeh và C.Rubbia [5-8] cho thấy có sự tương đồng về hình dạng, nhưng thông lượng neutron trong nghiên cứu này cao hơn.
0 5 10 15 20 25 30 0.0E+00 2.0E+15 4.0E+15 6.0E+15 8.0E+15 1.0E+16 1.2E+16 1.4E+16 1.6E+16 1.8E+16 (Th- 233 U)O 2 T h « n g l î n g n e u t r o n ( n . cm - 2 s - 1 ) R (cm)
Thông lu ng neutron nhit Thông lu ng neutron nhanh Thông lu ng neutron (a) 0 5 10 15 20 25 30 0.0E+00 2.0E+15 4.0E+15 6.0E+15 8.0E+15 1.0E+16 1.2E+16 1.4E+16 1.6E+16 1.8E+16 (Th- 235 U)O 2 T h « n g l î n g n e u t r o n ( n c m - 2 s - 1 ) R (cm)
Thông lu ng neutron nhi t Thông lu ng neutron nhanh Thông lu ng neutron (b) 0 5 10 15 20 25 30 0.0E+00 2.0E+15 4.0E+15 6.0E+15 8.0E+15 1.0E+16 1.2E+16 1.4E+16 1.6E+16 1.8E+16 (Th-U233)O2 (Th-U235)O2 Th 233 UO 2 Th 235 UO 2 R (cm) T h « n g l î n g n e u t r o n ( n cm - 2 s - 1 ) (c)