Zeitschrift für Kernenergiewissenschaft und Energieerzeugungstechnologie

Einfluss der Kühlmitteltemperatur auf das Kernleistungsverhalten eines Miniatur-Neutronenquellenreaktors

Anas MS, Ahmed YA und Rabi'u N

Veröffentlichungsdatum: Untersuchungen haben ergeben, dass die Leistung des Reaktorkerns stark von der Leistung abhängt. In Anbetracht der Rolle dieses wichtigen Parameters wurden Messungen durchgeführt, um die Auswirkungen der Temperatur auf die Kernleistung des Nigeria Research Reactor–1 (NIRR-1), eines Miniature Neutron Source Reactor (MNSR), zu überprüfen. Unsere Ergebnisse zeigen, dass die Kernleistung bei einem voreingestellten Neutronenfluss von 5,0×1011 cm-2s-1 schwankendes Verhalten aufweist und die Werte zwischen 14,85 kW und 15,09 kW liegen, mit einer durchschnittlichen Überschussreaktivität von 3,07 mK bzw. 2,99 mK. Der Leistungskoeffizient der Reaktivität betrug ebenfalls (0,113 mK/kW und 0,114 mK/kW) bei einer durchschnittlichen Kühlmitteltemperaturdifferenz von 12,2 °C. Die Ergebnisse weisen außerdem auf die Notwendigkeit hin, einen Korrekturfaktor für Proben zu ermitteln, die für zyklische oder längere Bestrahlungsperioden im Reaktor verbleiben, vorausgesetzt, dass zwischen den Bestrahlungen abgeschaltet und wieder angefahren wird, und dass dem Reaktor eine Berylliumscheibe hinzugefügt werden muss, um den Verlust der überschüssigen Kernreaktivität auszugleichen. Unsere Ergebnisse haben außerdem gezeigt, dass die Reaktorleistung stark von der Kühlmitteltemperaturdifferenz abhängt, was in vollkommener Übereinstimmung mit der Konstruktion des MNSR und den Erkenntnissen vieler Forscher auf diesem Gebiet steht. Das in dieser Arbeit entwickelte Computerprogramm zur Bestimmung der Kernleistung anhand von Moderatorparametern dient nicht nur als neuer Quellcode für die Mikrocomputersteuerung der Reaktorspitzenleistung und Flussverteilung, sondern ermöglicht es der Mikrocomputerkonsole auch, den Kernleistungspegel und die thermische Begrenzung des Reaktorkerns in Echtzeit anzuzeigen, ein Tool, das bei der Konstruktion von MNSRs fehlt.