19785پ

Study on the free electron migration in the gap of nuclear fuel to clad with applying transport theory

دكتري

فيزيك هسته اي

مركز تحصيلات تكميلي

1393

1393/10/24

عالي

175ص

پذيرنده، علي

محمدي، سعيد

165-172ص

The Fokker-Planck equation, electron energy distribution function, Monte Carlo GEANT4 code, plasma, Krypton, Xenon, Rubidium, Iodine, Cesium

دانشگاه پيام نور/ مركز تحصيلات تكميلي

يكي از مسايل اساسي در عملكرد معمولي يك راكتور هسته اي، كنترل دماي ميله سوخت مي باشد. در حين عملكرد راكتور، پاره هاي شكافت گازي نامحلول در سوخت وارد لايه گاز بين غلاف و سوخت هسته اي مي شوند و در اين لايه نازك، فضاي پلاسمايي با گراديان دما و فشار نسبتا زياد را تشكيل مي دهند. مقاومت گرمايي اين لايه نازك در كنترل دماي ميله سوخت هسته اي اهميت بسزايي دارد. از اين رو در اين رساله به بررسي تابع توزيع انرژي الكترون ها و اثر آنها در انتقال حرارت در محيط پلاسمايي لايه نازك غلاف سوخت هسته اي پرداخته ايم. همچنين در مورد تاثير برخي از پاره هاي شكافت مانند گازهاي نجيب و گازهاي فرار كه وارد لايه پلاسما مي شوند بر تابع توزيع انرژي الكترون ها محاسبات دقيق انجام داده ايم. در اين راستا، از معادله فوكر-پلانك استفاده كرديم و تابع توزيع انرژي الكترون ها را با ارائه معادله اي پيشنهادي محاسبه نموديم. همچنين از كد مونت كارلو GEANT4 براي شبيه سازي فرايند شكافت در ميله سوخت هسته اي استفاده نموديم و توزيع انرژي الكترون ها را در غلاف ميله سوخت بدست آورديم. نتايج حاصل از حل عددي معادله و كد مونت كارلو GEANT4 توافق رضايت بخشي را نشان مي دهند. نمودارهاي ترسيم شده نشان ميدهند كه بيشتر الكترون ها در ناحيه انرژي هاي كلاسيكي قرار دارند و داراي توزيع ماكسولي هستند و تعداد كمي از آنها داراي انرژي هاي نسبيتي هستند. لازم به ذكر است كه چنين پژوهشي براي اولين بار انجام گرفته است.

1393/11/27

25291