Page 53 - חוברת תקצירים
P. 53
סימולציות נומריות לשכבה רבודה בבריכה
BS-21-38
מנחה :ד"ר אפי צמח (SCE) אשר רן אלמאסי רון ניסים לוגסי
Lugasi91@gmail.com Ranalmasi@gmail.com
תקציר
בכורים גרעיניים מסוג בריכה פתוחה נדרשת שכבת מים חמים בחלק העליון של בריכת הכור ותמנע מהקרינה לעלות לפני השטח ותאפשר עבודה בטוחה בסביבת הכור. פרויקט זה הינו פרויקט מחקר בשיתוף עם ממ"ג (מרכז למחקר גרעיני), ובו נבנה מודל נומרי דו – ממדי מתוקף המאפשר מידול תופעות בשכבה החמה. האנרגיה בכור נובעת מתגובות ביקוע גרעיני. בתהליך הביקוע, נויטרון הפוגע באטום האורניום גורם לו להתפצל לשני יסודות אחרים, רדיואקטיביים. על מנת למנוע מהמים המזוהמים לעלות לפני הבריכה ובכך לגרום לקרינה לצאת החוצה, קיימת שכבת מים חמים )Hot Water Layer (HWL המדמה קיר עקב הפרש צפיפויות בין המים הקרים הרדיואקטיביים למים החמים הנקיים, ובכך שכבה זו מגנה על סביבת הכור ומאפשרת עבודה בטוחה. תופעת הזרימה המתרחשת בבריכה גורמת לפגיעה והקטנת עובי השכבה והפיכתה לרדיואקטיבית עם הזמן. מודל זה מכיל את ליבת הכור, מפזר לכניסת מים קרים לקירור המערכת, פלטה (מסך) המשמשת לוויסות זרימה המים. בחנו את אופי זרימת המים הקרים המשפיעה על השכבה הרבודה לאורך זמן מבחינת כמה פרמטרים. בפרויקט זה פותח מודל נומרי למידול בריכת הכור על ידי שימוש בסימולציות זרימה CFD באמצעות תוכנה מסחרית ANSYS Fluent בהשוואה למקרה בוחן מהספרות. במהלך המחקר בוצעו ניסויים נומרים רבים על מנת להביא את המודל לתוצאות הטובות והקרובות ביותר למקרה הבוחן. הוסקו מסקנות ותוקנו ליקוים שהתגלו עם הזמן ובכך תוקף המודל כנדרש. אין הספרות עוסקת רבות בנושא מידול השכבה החמה בהשפעת שדה הזרימה ולכן שיתוף הפעולה עם ממ"ג תרם רבות להבנת הנושא והתקדמות בפרויקט. לסיכום, כל מטרות הפרויקט הושגו ומחקר זה משמש ידע ובסיס להמשך פיתוח מודלים מסוג זה וניתוח תוצאות מדויקות יותר בעתיד, דבר החשוב בתכן הכורים בבריכה פתוחה.
מילות מפתח: שכבת מים חמים, בריכת כור, קרינה, זרימה.
איור 1 – שינוי הטמפרטורה בשכבה החמה לאחר זמן.
53
