search query: @instructor Ranta-aho, Anssu / total: 3
reference: 3 / 3
« previous | next »
Author:Vanhanen, Risto
Title:Assessment of Thorium Fuel Utilization in an Equilibrium Cycle BWR
Toriumpolttoaineen käytön arviointi tasapainosyklisessä kiehutusvesireaktorissa
Publication type:Master's thesis
Publication year:2011
Pages:xii + 106      Language:   eng
Department/School:Teknillisen fysiikan laitos
Main subject:Ydin- ja energiatekniikka   (Tfy-56)
Supervisor:Salomaa, Rainer
Instructor:Ranta-aho, Anssu
OEVS:
Electronic archive copy is available via Aalto Thesis Database.
Instructions

Reading digital theses in the closed network of the Aalto University Harald Herlin Learning Centre

In the closed network of Learning Centre you can read digital and digitized theses not available in the open network.

The Learning Centre contact details and opening hours: https://learningcentre.aalto.fi/en/harald-herlin-learning-centre/

You can read theses on the Learning Centre customer computers, which are available on all floors.

Logging on to the customer computers

  • Aalto University staff members log on to the customer computer using the Aalto username and password.
  • Other customers log on using a shared username and password.

Opening a thesis

  • On the desktop of the customer computers, you will find an icon titled:

    Aalto Thesis Database

  • Click on the icon to search for and open the thesis you are looking for from Aaltodoc database. You can find the thesis file by clicking the link on the OEV or OEVS field.

Reading the thesis

  • You can either print the thesis or read it on the customer computer screen.
  • You cannot save the thesis file on a flash drive or email it.
  • You cannot copy text or images from the file.
  • You cannot edit the file.

Printing the thesis

  • You can print the thesis for your personal study or research use.
  • Aalto University students and staff members may print black-and-white prints on the PrintingPoint devices when using the computer with personal Aalto username and password. Color printing is possible using the printer u90203-psc3, which is located near the customer service. Color printing is subject to a charge to Aalto University students and staff members.
  • Other customers can use the printer u90203-psc3. All printing is subject to a charge to non-University members.
Location:P1 Ark Aalto  18   | Archive
Keywords:thorium
equilibrium cycle
BWR
torium
tasapainosykli
kiehutusvesireaktori
Abstract (eng): The task of this study is to assess whether it is possible and feasible to utilize thorium as nuclear fuel in current BWRs from technical point of view.

Lattice calculation code CASMO-4E is used as a part of the analysis chain.
The code is based on nuclear reactor theory and should be able to model both uranium and thorium fuels.
The capability is assessed by comparing few-group constants generated by CASMO-4E and a Monte Carlo based lattice calculation code Serpent.
ENDF/B-VI based libraries are used.
The results show that the di_erences in few-group constants between the codes remain at similar level when similar uranium and thorium fueled assemblies are used.

Basic properties of thorium fuels are studied along with nuclear fuel assembly design.
CASMO-4E is used to design _ve di_erent thorium assemblies.
Three of them are high thorium content assemblies and two low thorium content assemblies.
CASMO-4E is also used to generate few-group cross section libraries for full core simulations.
The parameters from design phase are also compared to a reference uranium assembly.
Considering the basic nuclear properties the results are expected.

A single assembly type BWR core running an equilibrium cycle is modeled using SIMULATE-3.
Each design is compared to the reference uranium design.
Considered quantities are thermal limits, shutdown margin, discharge burnups, reactivity feedbacks and resource utilization.
Thorium designs improved on some quantities but no thorium design could improve all considered quantities.

It is shown that it is possible to use thorium fuels from the neutronics point of view in current BWRs.
There are some advantages over uranium fuels.
Thorium fuels could excel when it is possible to reach higher burnups.
Abstract (fin): Työn tarkoituksena on arvioida, onko toriumin käyttö polttoaineena mahdollista ja kannattavaa teknisestä näkökulmasta nykyisissä kiehutusvesireaktorissa.

Polttoainenippujen mallintamiseen käytetään CASMO-4E -ohjelmaa.
Koodi pohjautuu yleiseen teoriaan neutronien kulkemisesta ja vaikutuksista, joten sen tulisi kyetä mallintaa sekä uraani- että toriumpolttoaineita.
Tätä valmiutta arvioidaan vertailemalla CASMO-4E:n ja toisen polttoainenippujen mallintamiseen käytetyn Monte Carlo -pohjaisen Serpent -koodin tuottamia kaksiryhmävakioita.
Ohjelmissa käytetään ENDF/B-VI -pohjaisia vaikutusalakirjastoja.
Tuloksista nähdään, että erot koodien välillä eivät kasva vaihtaessa uraanipolttoaineen toriumpolttoaineeksi.

Työssä tutustutaan toriumin ydinteknisiin ominaisuuksiin ja polttoainenipun suunnitteluun.
CASMO-4E:ä käytetään viiden eri toriumnipun suunnittelussa.
Näistä kolme on paljon toriumia sisältäviä nippua ja kaksi vähän toriumia sisältäviä nippua.
CASMO-4E:ä käytetään myös tuottamaan kaksiryhmävakiokirjastot kokosydänmallinnuksia varten.
Suunnitteluvaiheessa laskettuja parametreja verrataan vertailukohtana käytettyyn uraaninippuun.
Ottaen huomioon toriumin ydintekniset ominaisuudet tulokset ovat odotettuja.

Vain yhtä nipputyyppiä käyttävän kiehutusvesilaitoksen tasapainosykliä mallinnetaan SIMULATE-3 -ohjelmalla.
Syklien lämpörajoja, sulkumarginaalia, poistopalamia, reaktiivisuuskertoimia ja resurssien käyttöä verrataan vertailukohtana olevaan uraanisykliin.
Toriumnippuja käyttävät syklit paransivat joitakin näistä, mutta yksikään toriumnippuja käyttävä sykli ei kyennyt parantamaan jokaista osa-aluetta.

Työssä näytetään, että toriumpolttoainetta voi käyttää neutroniikan kannalta nykyisissä kiehutusvesireaktoreissa.
Joitakin etujakin on saavutettavissa.
Toriumpolttoaineiden parhaat puolet pääsevät esiin vasta korkeammilla palamilla
ED:2011-09-26
INSSI record number: 42811
+ add basket
« previous | next »
INSSI