الملخص
أجريت هذه الدراسة لتقييم سلامة قلب مفاعل تاجوراء للأبحاث النووية في حالة انقطاع التيار الكهربائي والتوقف الفجائي لجميع مضخات تبريد الدائرة الأولى والذي يتبعه توقف تشغيل المفاعل ذاتياً. في مثل هذه الحالة، سيتناقص معدل تدفق المبرد داخل المفاعل مع الزمن وينتقل من تدفق بالحمل القسري باتجاه الأسفل إلى تبريد بالحمل الطبيعي نتيجة فرق درجات الحرارة بين حوض المفاعل وقلب المفاعل المغمور به. هذه الدراسة تسلط الضوء على احتساب معاملات السلامة الناتجة من تبريد قلب المفاعل بالحمل الطبيعي وذلك بإنشاء برنامج MATLAB. تم تنفيذ التحليل الهيدروليكي الحراري داخل الخلية الساخنة لقلب المفاعل وذلك بإجراء محاكاة لقلب المفاعل بافتراض تشغيل المفاعل بقدرة تساو ي 10 ميغاوات بواقع 72 ساعة تشغيل قبل حدوث انقطاع الكهرباء وتوقف المفاعل. تم حساب تغير العوامل الهيدروحرارية للخلية الساخنة بالمفاعل لمدة 6 ساعات بداية من توقف المفاعل وأوضحت النتائج أن درجات حرارة سطح غلاف الوقود في الخلية الساخنة وصلت إلى أقصى درجة حرارة وهي حوالي 94.16م بعد توقف المفاعل ثم تناقصت إلى 60.89م بعد مرور 6 ساعات. أي أن أقصى درجة حرارة لغلاف الوقود لن تتجاوز أقصى درجه حرارة مسموح بها لسطح غلاف الوقود وهي 102م CITATIONTec \l 4097[1].وعليه، أثبتت النتائج المتحصل عليها من هذه الدراسة ضمان تبريد قلب مفاعل تاجوراء بعد توقف مضخات الدائرة الأولى عن التشغيل وضمان حدود السلامة.
ABSTRACT
For safety evaluation of the core of reactor at Tajoura Nuclear Research Centre (TNRC), a special case has been investigated when the power supply is cutoff and all primary circuit pumps are stopped and scram is occurred. In this case, the coolant flow through the core decreases from a forced convective flow to zero flow and at last becomes an upward flow due to natural circulation flow induced between the core and the reactor pool in which the core is submerged, hence, a core flow reversal occurs. This study focuses on the calculations of the safety parameters during the core cooling by natural convection via constructing a MATLAB program. The transient thermal hydraulic analysis was carried out for the hottest cell in the core. The simulation is performed when the operating power of the core equals to 10 MW and the operation time before scram equals to 72 hr. The results are obtained at the hottest channel for almost 6hr after scram and showed that the maximum clad surface temperature during cooling by pure natural convection decreases from 94.2C to 60.9C. The maximum clad surface temperature does not exceed the maximum allowable value of the clad surface temperature which is 102C CITATION Tec \l 1033 [1]. This study proves the capability of cooling the reactor core at TNRC after loss of off-site power.
