การศึกษาออกแบบแกนเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์แบบเชื้อเพลิง เป็นยูเรเนียมธรรมชาติ และตัวหน่วงนิวตรอนเป็นน้ำชนิดหนัก

Abstract

ได้ศึกษาการออกแบบแกนเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ที่ใช้ยูเรเนียม-235 ความเข้มข้นตามธรรมชาติเป็นเชื้อเพลิง และตัวหน่วงนิวตรอนเป็นน้ำชนิดหนัก โดยออกแบบรูปร่างของเครื่องปฎิกรณ์เป็นแบบทรงกระบอก เชื้อเพลิงอาจอยู่ในรูปโลหะยูเรเนียมหรือยูเรเนียมไดออกไซด์ และมีวัตถุหุ้มแท่งเชื่อเพลิงเป็นอะลูมินัม หรือเป็นเซอร์โคเนียม กำหนดให้แท่งเชื่อเพลิงมีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางเท่ากับ 2 ซม. ความหนาของวัสดุหุ้มแท่งเชื้อเพลิงเท่ากับ 0.1 ซม. ซึ่งมีทั้ง 1, 3, 4, 6, 7, และ 12 แท่งในหนึ่งมัด ในการออกแบบอาจมีชั้นท่อความดันที่เป็นอะลูมินัมหรือเซอร์โคเนียม ซึ่งกำหนดให้หนาเท่ากับ 0.15 ซม. และจะเลือกออกแบบที่แกนเครื่องปฏิกรณ์เกิดกรณีวิกฤต (keff=1.0) เท่านั้น ซึ่งเมื่อหุ้มด้วยตัวสะท้อนนิวตรอนและก็จะคำนวณค่า (keff) ที่เพิ่มขึ้นจากกรณีวิกฤต