초록 ▼

본 보고서에서는 토륨을 이용한 열외중성자의 가능성 및 개념을 평가하는 것이 목표이다. 이를 위하여 NEWT code를 이용하여 핵연료 봉 격자 모델분석을 하였으며, 결과 데이터의 신뢰성 및 정확성을 검증하기 위하여 MCNP6 code로 비교하였다. 크게 두 가지 연구방향을 설정하여 열외중성자로를 구성하였고, 첫 번째로 열중성자에서 열외중성자로, 두 번째는 고속로에서 열외중성자로 이동 가능성을 확인하였다. 첫 번째 경우의 분석 결과 열중성자로에서 열외중성자로는 핵연료 봉 간격을 줄임으로 가능하였고, 두 번째의 경우는 핵연료 봉 간격

본 보고서에서는 토륨을 이용한 열외중성자의 가능성 및 개념을 평가하는 것이 목표이다. 이를 위하여 NEWT code를 이용하여 핵연료 봉 격자 모델분석을 하였으며, 결과 데이터의 신뢰성 및 정확성을 검증하기 위하여 MCNP6 code로 비교하였다. 크게 두 가지 연구방향을 설정하여 열외중성자로를 구성하였고, 첫 번째로 열중성자에서 열외중성자로, 두 번째는 고속로에서 열외중성자로 이동 가능성을 확인하였다. 첫 번째 경우의 분석 결과 열중성자로에서 열외중성자로는 핵연료 봉 간격을 줄임으로 가능하였고, 두 번째의 경우는 핵연료 봉 간격 조절로는 효과가 미비하여, 핵연료 조성을 ThUZr에서 ThUZrH로 바꾸어 가능하게 하였다. 그리고 결과는 4인자 공식과 중성자 스펙트럼을 분석하여 도출하였고, MCNP code와 비교하여 유사함을 확인 하였다. 연소에 따른 효과를 보기위하여 NEWT code를 이용하였으며, 결과로 토륨 증식 효과를 확인하였다. 본 연구 결과를 바탕으로 100 MWt 급 열외중성자로를 설계하여 예비 계산을 진행하였다. 계산 결과로 원자로 반응도 변화, 중성자속분포, 연소도에 따른 효과를 제시하였다.
본 연구를 통하여 토륨 기반 열외중성자로의 가능성을 확인하였으며, 열외중성자 설계를 위한 기초자료로 활용 될 것으로 기대된다.

(출처 : 요약 2p)

Abstract ▼

The purpose of this report is to evaluate the concept of epithermal reactors using the thorium. The lattice model study is conducted using NEWT code. The verification of the accuracy of the obtained results is done through a comparison with values obtained with MCNP code. The conceptual designs of t

The purpose of this report is to evaluate the concept of epithermal reactors using the thorium. The lattice model study is conducted using NEWT code. The verification of the accuracy of the obtained results is done through a comparison with values obtained with MCNP code. The conceptual designs of the epithermal reactors are performed with two study methods. First, the epithermal reactors possibility from thermal reactors is confirmed through decreasing of the lattice size. Second, the epithermal reactors possibility from fast breeding reactors is confirmed through changing the fuel element (ThUZr → ThUZrH). From the simulations with the NEWT code, the four factor formula and neutron spectrum were obtained. These were similar to the results obtained with the MCNP code. The thorium breeding effect, according to depletion, is confirmed by using the NEWT code. The 100 MWt epithermal reactors on the basis of study results are designed through preliminary design calculation. The reactor reactivity change, neutron flux distribution, effect according to depletion were obtained from the calculations.
With the method proposed in this study it is expected that the epithermal result data can be used as baseline data for reactors design.

(출처 : Abstract 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 요약 ... 2
• Abstract ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 서 론 ... 4
• 2. 토륨 열외중성자로 계산 ... 5
• 2.1. 토륨 원자로 ... 5
• 2.1.1. 토륨 주기 ... 5
• 2.1.2. 토륨 원자로 역사 ... 6
• 2.2. 해석 코드 ... 7
• 2.2.1. NEWT 코드 ... 7
• 2.2.2. MCNP 코드 ... 7
• 2.3. 격자 계산 조건 ... 9
• 3. 격자 결과 해석 ... 10
• 3.1. 냉각재 종류 및 두께 선택 ... 10
• 3.2. 핵연료 조성 변경 ... 14
• 3.3. 연료 감손 ... 15
• 3.4. 4인자 공식 해석 ... 17
• 3.5. MCNP 6 코드 비교 ... 18
• 4. 100 MWt 원자로 예비 설계 ... 18
• 5. 결 론 ... 24
• 참고문헌 ... 25
• 부록. MCNP6 input ... 26
• 끝페이지 ... 33