ICN - Pitesti
REACTORI AVANSATI SI CICLURI DE COMBUSTIBIL

Directii de cercetare:

  • Tendinte de evolutie pe plan mondial in domeniul reactorilor nucleari;
  • Analize suport privind dezvoltarea durabila si energia nucleara;
  • Cicluri de combustibili nucleari avansati in CANDU;
  • Metode, programe si calcule pentru evaluarea caracteristicilor zonei active CANDU avansate;
  • Materiale si combustibili nucleari pentru reactori de Generatie IV;
  • Materiale complexe nanostructurate si nanotehnologii pentru Sisteme Avansate de producere a Energiei Nucleare (SAEN);
  • Studii de fizica si termohidraulica, asimilare si dezvoltare de tehnologii si infrastructura pentru reactori avansati.

Principalele rezultate ale cercetarii:

Romania reprezinta optiunea de referinta pentru gazduirea centralei de demonstratie ALFRED a reactorului rapid racit cu plumb (LFR), pe baza avantajelor ce decurg din posibilitatea de accesare a fondurilor structurale, capabilitatile tehnice existente, experienta in domeniul nuclear, acceptanta publicului pentru energia nucleara. La nivel european este agreata ideea construirii demonstratoarelor ALFRED (LFR) si ALLEGRO (GFR) in noile state membre in vederea reducerii dezechilibrelor de dezvoltare a infrastructurii tehnologice.

  • Tendinte de evolutie pe plan mondial in domeniul reactorilor nucleari
    • Sinteze de analiza a evolutiei reactorilor nucleari avansati pe plan mondial;
    • Evaluare capacitate reactori CANDU de asigurare a unei utilizari optime a resurselor de combustibil in conditiile satisfacerii cerintelor de neproliferare;
    • Studiu problema transmutare combustibil uzat in reactori de Generatie IV;
    • Studii privind caracteristici si performante ale reactorului EPR (European Pressurised Reactor), caracteristici generale EPR relevante pentru accidente severe si PSA2; proiect PSA generic pentru o centrala EPR;
    • Studiu privind amplasarea unei CNE echipata cu un reactor avansat modular (SMR) pentru inlocuirea unei centrale termoelectrice.
  • Analize suport privind dezvoltarea durabila si energia nucleara
    • Optimizare plan general asupra tipurilor de centrale nucleare, in vederea construirii unei noi centrale nuclearo - electrice;
    • Analiza posibilitatilor de dezvoltare durabila a energiei nucleare la nivel national tinand seama de tendintele de dezvoltare la nivel international;
    • Studii privind identificarea unor solutii durabile pentru Romania in domeniul sigurantei si securitatii nucleare oferite de reactorii nucleari avansati de putere mica si medie.
  • Cicluri de combustibili nucleari avansati in CANDU:
    • Evaluare caracteristici zona activa CANDU continand combustibil avansat;
    • Studii privind utilizarea combustibililor cu Toriu in reactori CANDU;
    • Studii asupra comportarii combustibililor CANDU continand oxizi micsti de Th/U/Pu;
    • Studiu evolutie cu timpul de dezintegrare a parametrilor caracteristici combustibilului nuclear ars pe baza de toriu (Th).
  • Metode, programe si calcule pentru evaluarea caracteristicilor zonei active CANDU avansate:
    • Aplicatii in fizica zonei active a unui reactor avansat (codul TSUNAMI);
    • Studii si analize dedicate reactorului avansat ACR: analiza termohidraulica preliminara pentru un canal combustibil, analize termo - hidraulice de subcanal pentru fascicule combustibile SEU43; estimarea efectelor de temperatura la nivel de celula (programul DRAGON);
    • Model preliminar de zona activa CANDU avansata pentru codul DIREN;
    • Metodica de calcul cuplat neutronic - termohidraulic folosind programele DIREN si RELAP; calcule cuplate neutronice - termohidraulice pentru regimuri tranzitorii normale si in conditii de accident (programele DIREN-RELAP);
    • Cuplare program celula si super celula DRAGON cu program difuzie 3D DIREN.
  • Materiale si combustibili nucleari pentru reactori de Generatie IV:
    • Materiale candidate pentru reactori rapizi raciti cu plumb (LFR) si gaz (GFR): studii asupra proprietatilor mecanice ale otelurilor austenitice si feritic - martensitice durificate prin aditii de oxizi; comportare termo - mecanica a otelurilor candidate pentru structurile LFR; influenta elementelor de aliere asupra proprietatilor fizico - chimice si termomecanice ale Vanadiului; studii asupra aliajelor de Tantal si Niobiu candidate pentru GFR; comportarea otelului feritic / martensitic T91 in conditiile extreme de functionare LFR; metode si tehnologii de obtinere a matricei combustibile pentru LFR; experimente exploratorii de obtinere a aliajului refractar pe baza de Vanadiu V - 4Cr - 4Ti; identificarea si caracterizarea materialelor utilizate la generatorii de abur LFR; materiale candidate pentru intecuirea combustibilului nuclear specific LFR;
    • Testare termo - mecanica a materialelor pentru reactorii LFR: elaborare concept testare termo - mecanica; proiect Instalatie testare termo - mecanica in Pb topit;
    • Studii privind efectul iradierii asupra materialelor candidate pentru reactori LFR: modificarea la iradiere a microstructurii aliajelor de V - Cr - Ti si Mo;modificarea la iradiere a proprietatilor mecanice ale aliajelor refractare pe baza de Vanadiu; defecte de material induse in metale si aliaje metalice prin iradiere la fluente foarte mari de neutroni rapizi;
    • Studii asupra utilizarii Plumbului in reactorii LFR: aspecte tehnologice; interactii corozive dintre materiale candidate pentru vasul reactorului si agentul de racire Pb; comportare chimica Pb in conditii de functionare LFR; coroziune materiale candidate pentru intecuirea combustibilului in conditii de functionare LFR; metode de obtinere de straturi protective pe componente din reactorul LFR;
    • Studiu privind metodele de separare Poloniu rezultat in operarea reactorului LFR; criterii de selectie a metodelor de separare Po din agentul de racire LFR;
    • Sintetizare formule si proprietati de baza relevante pentru a dezvolta tehnici de masurare ultrasonica in metale grele lichide; investigare parametri acustici ai metalului lichid prin metoda puls ecou.
  • Materiale complexe nanostructurate si nanotehnologii pentru Sisteme Avansate de producere a Energiei Nucleare (SAEN):
    • Evaluare si integrare resurse existente in institut pentru cercetari privind Materiale complexe nanostructurate si nanotehnologii pentru SAEN;
    • Dezvoltare de tehnici noi de ingineria suprafetei;
    • Dezvoltare de metode noi pentru caracterizare la nivel microscopic a structurilor superficiale dezvoltate pe materiale de interes pentru energetica nucleara;
    • Evaluare potential existent in institut si resurse suplimentare necesare pentru dezvoltarea activitatilor de cercetare in domeniul stiintei suprafetei, legate de obtinere si evaluare materiale nucleare de interes pentru LFR;
    • Creare baza de date necesare pentru caracterizarea prin XPS a structurilor de interes in cercetarile de ingineria suprafetei pentru obtinerea de materiale structurale rezistente in conditii de functionare caracteristice pentru LFR;
    • Evaluare comportare esantioane de materiale tratate prin tehnici de ingineria suprafetei, in conditii specifice LFR, utilizand standul de testare LECOTELO;
    • Dezvoltare Concept "Sistem de procesare inteligenta pentru obtinere de materiale avansate prin tehnici de ingineria electrochimica a suprafetelor" (SPI).
  • Studii de fizica si termohidraulica, asimilare si dezvoltare de tehnologii si infrastructura pentru reactori avansati:
    • Evaluare caracteristici zona activa EPR cu programele WIMS - DRAGON - DIREN;
    • Studii aferente proiectelor europene (ELSY, LEADER) pentru LFR: analize neutronice cu coduri Monte Carlo pentru configuratii LFR; calcule Monte Carlo de protectie biologica pentru configuratia ELSY; simulari Monte Carlo pentru proiectare zona activa LFR (concept LEADER); calcule DPA si de activare pentru componentele demonstratorului ALFRED (proiect LEADER) folosind codurile MCNP/ MCNPX si FISPAC;
    • Analiza comportarii in flux de neutroni rapizi a unor materiale structurale candidate pentru LFR (proiecte europene FP7 - MATTER si SEARCH);
    • Instalatia de testare la coroziune a pompelor de plumb LECOTELO: pregatire, construire si operare instalatii pentru tehnologia metalelor grele lichide (colaborare cu SCK - CEN MOL, Belgia); caracterizare termo - hidraulica de ansamblu a instalatiei in diferite regimuri de operare; realizare soft achizitie date si control instalatie necesar punerii in functiune; proiect executie LECOTELO; executie componente bucla, conservare componente in vederea montajului; efectuare teste de etanseitate pentru suduri si suprafete de etansare; asamblare instalatie si pregatire pentru efectuarea testelor de punere in functiune; testare instalatie in diferite regimuri de operare cu H2O fluid de lucru;
    • Analize de fizica reactorilor, programe de calcul specifice, analize neutronice dedicate reactorilor LFR: sinteza aspectelor de fizica specifice LFR; instalare cod de calcul ERANOS si documentare optiuni; analiza metodologiilor disponibile pentru caracterizarea neutronica a LFR cu codul ERANOS; investigare posibilitate de efectuare a unor calcule neutronice pentru o celula de combustibil LFR utilizand codul ERANOS; calcule neutronice preliminare pentru un ansamblu combustibil LFR utilizand codul ERANOS; studiu privind situatia actuala a datelor nucleare utilizate in calculele neutronice pentru LFR;
    • Analize termo - hidraulice si studii CFD (Computational Fluid Dynamics) pentru reactori LFR: sinteza aspectelor de termo - hidraulica specifica LFR; studiu CFD pentru debitmetre diferentiale (Nozzle, Ventury, Orifice) din bucla LECOTELO; stabilire parametri functionare debitmetru electromagnetic din bucla de testare; analize CFD preliminarii pentru schimbatorul de caldura principal al buclei de testare; analiza termo - hidraulica prin metode CFD a curgerii fluidului in vasul de testare la coroziune si in vasul de umplere - golire din bucla de testare;
    • Studii de securitate nucleara pentru reactori LFR: aspecte evaluare probabilista a securitatii nucleare la reactori rapizi GenIV; caracteristici de securitate LFR; identificare structuri, sisteme si componente pentru fundamentare si dezvoltare analiza probabilista la reactori avansati de tip LFR; studii preliminare asupra evenimentelor de initiere si secventelor de accident specifice LFR; analize PSA pentru sisteme de proces / securitate din configuratia LFR - configuratii de sisteme, codificari specifice si studii de caz; problematici ale procesului de autorizare pentru demonstratorul ALFRED;
    • Analize privind problematica combustibilului nuclear ars specific LFR: investigare metodologii de evaluare a inventarului izotopic la descarcarea combustibilului nuclear ars din zona activa LFR; analiza metodologii de evaluare a parametrilor caracteristici combustibilului nuclear ars specific LFR; implicatiile Pb asupra depozitarii deseurilor radioactive specifice LFR; evaluare impact proiect ALFRED asupra depozitarii geologice a deseurilor radioactive;
    • Problematica controlului la reactori LFR: studii de dinamica si control; concept preliminar pentru arhitectura sistemului de control; specificatii privind instrumentatia zonei active si a circuitului primar;
    • Solutii inovative de marire a sigurantei reactorilor nucleari avansati la cutremure fara afectarea partilor fizice si tehnologice impuse de performantele acestora.
Persoana de contact: Dr. Elena Daniela GUGIU; e-mail: daniela.gugiu@nuclear.ro

STIRI

Noutati

Evenimente Stiintifice

  • Alfred Reactor

Ultima actualizare: 18-03-2015.


Evenimente stiintifice

  • Site optimizat pentru Internet Explorer 7+