Diseño Conceptual del Núcleo del Reactor para un Reactor Experimental de Calentamiento Escalable, LUTHER
Autores: Truong, Thinh; Suikkanen, Heikki; Hyvärinen, Juhani
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Diseño Conceptual del Núcleo del Reactor para un Reactor Experimental de Calentamiento Escalable, LUTHER
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Nuclear
Palabras clave
Diseño
Reactor
LUTHER
Potencia
Núcleo
Seguridad
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 25
Citaciones: Sin citaciones
En este documento se presentan el diseño conceptual y un estudio preliminar del Reactor Experimental de Calentamiento LUT (LUTHER) para una potencia de 2 MWth. Además, se discuten brevemente diseños de tamaño comercial para potencias de 24 MWth y 120 MWth. LUTHER es un reactor de canal de presión de agua ligera escalable, diseñado para operar a baja temperatura, baja presión y baja densidad de potencia en el núcleo. El núcleo de LUTHER utiliza uranio levemente enriquecido (LEU) para producir una salida a baja temperatura, dirigido a la demanda de calefacción urbana en Finlandia. La energía nuclear necesita contribuir a la descarbonización del sector de calefacción y refrigeración, que es un emisor de gases de efecto invernadero mucho más significativo que la producción de electricidad en los países nórdicos. El principio principal en el desarrollo de LUTHER es simplificar el diseño del núcleo y los sistemas de seguridad, lo que, junto con el uso de componentes de reactor disponibles comercialmente, llevaría a menores costos de fabricación y una mayor seguridad. LUTHER también presenta un diseño único con ensamblajes de combustible individuales móviles para el control de reactividad y compensación de quemado. Se modelan ensamblajes de combustible bidimensionales (2D) y tridimensionales (3D) y núcleos de reactor con el código de física de reactor Monte Carlo Serpent. Se exploran y evalúan diferentes parámetros de diseño del reactor y configuraciones de seguridad. Los resultados preliminares muestran un diseño básico óptimo del núcleo, un buen rendimiento neutrónico y la viabilidad de controlar la reactividad moviendo los ensamblajes de combustible.
Descripción
En este documento se presentan el diseño conceptual y un estudio preliminar del Reactor Experimental de Calentamiento LUT (LUTHER) para una potencia de 2 MWth. Además, se discuten brevemente diseños de tamaño comercial para potencias de 24 MWth y 120 MWth. LUTHER es un reactor de canal de presión de agua ligera escalable, diseñado para operar a baja temperatura, baja presión y baja densidad de potencia en el núcleo. El núcleo de LUTHER utiliza uranio levemente enriquecido (LEU) para producir una salida a baja temperatura, dirigido a la demanda de calefacción urbana en Finlandia. La energía nuclear necesita contribuir a la descarbonización del sector de calefacción y refrigeración, que es un emisor de gases de efecto invernadero mucho más significativo que la producción de electricidad en los países nórdicos. El principio principal en el desarrollo de LUTHER es simplificar el diseño del núcleo y los sistemas de seguridad, lo que, junto con el uso de componentes de reactor disponibles comercialmente, llevaría a menores costos de fabricación y una mayor seguridad. LUTHER también presenta un diseño único con ensamblajes de combustible individuales móviles para el control de reactividad y compensación de quemado. Se modelan ensamblajes de combustible bidimensionales (2D) y tridimensionales (3D) y núcleos de reactor con el código de física de reactor Monte Carlo Serpent. Se exploran y evalúan diferentes parámetros de diseño del reactor y configuraciones de seguridad. Los resultados preliminares muestran un diseño básico óptimo del núcleo, un buen rendimiento neutrónico y la viabilidad de controlar la reactividad moviendo los ensamblajes de combustible.