Ydinvoimalaitoksen polttoainesauvojen mallintaminen

26.10.2015

VTT:n tutkija Ville Tulkkin väitöksessä mallinnettiin polttoaineen käyttäytymistä ydinreaktorissa. Työ käsitti polttoainemallin vasteiden herkkyys- ja epävarmuustarkasteluita, yksinkertaisen polttoainemoduulin luomisen multifysiikkalaskentaa varten ja suojakuoriputken virumismallin kehitystä.

Ydinpolttoaineen reaktorissa olon aikaisen käyttäytymisen määrittäminen ja mallinnus on haastavaa: eri ilmiöt ovat voimakkaasti kytköksissä toisiinsa ja säteily sekä vaikuttaa voimakkaasti materiaalin käytökseen että vaikeuttaa suoraa havainnointia.

Tulkin väitöstyössä on kehitetty malleja ydinpolttoaineen aikaisempaa parempaan kuvaamiseen. Polttoainetabletteja suojaavan suojakuoriputken virumisvasteelle on kehitetty työssä yksinkertainen mutta oleellisen käyttäytymisen kuvaava malli. Lisäksi väitöstyössä on tutkittu polttoaineen käytöstä simuloivan ohjelman antamien tulosten herkkyyttä lähtöarvojen epävarmuuksille sekä kehitetty yksinkertaista polttoainemallia multifysiikkasimulaatioita varten.

Tutkimuksessa kehitetty viskoelastiseen teoriaan pohjaava virumismalli kuvaa suojakuoriputken vastetta muuttuviin olosuhteisiin paremmin kuin polttoainemalleissa yleisesti käytetyt mallit. Tämä mahdollistaa mallien epävarmuuksista johtuvien konservatiivisten oletusten vähentämisen, parantaen ymmärrystä esimerkiksi reaktorin tehomuutosten vaikutuksista.

Tekniikan lisensiaatti Ville Tulkkin väitös "Modelling nuclear fuel behaviour and cladding viscoelastic response" (suomeksi: Ydinpolttoaineen käyttäytymisen ja suojakuoren viskoelastisen vasteen mallintaminen) tarkastetaan 23.10.2015 klo 13 Aalto-yliopiston perustieteiden korkeakoulussa.

Väitös sähköisesti: http://www.vtt.fi/inf/pdf/science/2015/S109.pdf

Asiakaspalvelu
Sähköpostiinfo@vtt.fi
Puhelin020 722 7070
Avoinna arkisin klo 9.00 - 11.00 ja 12.00 - 15.00