ارزیابی تأثیر فرسایش سوخت راکتور تحقیقاتی تهران بر تعیین چیدمان و تعداد بهینه آشکارسازهای ثابت داخل قلب با استفاده از تئوری اطلاعات

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی پژوهشگاه علوم و فنون

2 استاد پژوهشگاه علوم و فنون هسته ای

3 هیئت علمی پژوهشگاه علوم وفنون هسته ای

چکیده

پایش توزیع توان قلب راکتور، یکی از اصلی‌ترین چالش‌ها در بهره‌برداری ایمن از راکتورهای هسته‌ای است. تعداد و چیدمان آشکارسازهای یک سیستم پایش قلب باید به نحوی باشد تا ضمن استخراج بیشترین میزان اطلاعات از حالت قلب راکتور، حدالامکان از گردآوری اندازه‌گیری‌های مشابه و وابسته اجتناب شود. تئوری اطلاعات از کاراترین روش‌های تعیین محل و تعداد بهینه ابزارهای اندازه‌گیری است. در این پژوهش، تأثیر عامل فرسایش سوخت راکتور بر چیدمان بهینه آشکارسازهای ثابت داخل قلب راکتور تحقیقاتی تهران با استفاده از تئوری اطلاعات بررسی شده است. مقایسه نتایج حاصل برای دو حالت با و بدون در نظر گرفتن فرسایش سوخت راکتور نشان می‌دهد که با در نظر گرفتن فرسایش سوخت در تولید توزیع‌های مختلف شار نوترونی، اطلاعات بیشتری از قرائت‌های آشکارسازها قابل استخراج است. همچنین برای تعداد برابر آشکارسازها، چیدمان تعیین شده با در نظر گرفتن فرسایش سوخت، عموماً سهم بیشتری از کل اطلاعات موجود در مجموعه داده‌ها را جمع‌آوری می‌کند. با استفاده از چیدمان بهینه تعیین شده می‌توان حداکثر اطلاعات را از حداقل تعداد آشکارساز داخل قلب به دست آورد. این امر موجب کاهش قابل توجه هزینه ساخت، اجرا، بهره‌برداری و نگه‌داری برای آشکارسازهای داخل قلب راکتور خواهد شد که برای پایش شار نوترونی به کار می‌روند.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Burn up Effect on Optimal Placement of Fixed In-Core Detectors For Tehran research Reactor Using Information Theory

نویسنده [English]

  • Mohammad Sadegh Terman 1
چکیده [English]

Monitoring of power distribution in reactor core is one of the most challenging issues in the safe operation of nuclear reactors. Number and placement of detectors in a core monitoring system should be determined in a way that maximum information about core states is extracted, while avoiding duplication of similar and correlated measurements. Information theory is the best method to deal with the problem of optimal number and placement of instruments. In this paper, effects of reactor fuel burn-up on optimal number and placement of in-core fixed detectors of Tehran research reactor are evaluated using information theory. Comparison of the results with and without consideration of the fuel burn-up shows that by considering fuel burn-up in the placement problem, more information can be extracted by measurements of the detectors. Also, for same number of the detectors, placements which are determined by considering fuel burn-up, mostly provide larger share of total available information in the data set. With the determined optimal placement, maximum information can be gathered by minimum number of the detectors, which leads to considerable decrease in the cost of construction, implementation, operation, and maintenance of the in-core detectors for monitoring of neutron flux.

کلیدواژه‌ها [English]

  • research reactor
  • fixed in-core detector
  • optimal placement
  • information theory
  • fuel burn-up