Možnosti využití thoria v jaderné energetice současnosti
Loading...
Date
Authors
ORCID
Advisor
Mark
A
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií
Abstract
Výroba elektrické energie z jaderných elektráren pokrývá asi 11 % celosvětové spotřeby. Pro proces štěpení se ve většině reaktorů využívá uranové palivo s různým procentem obohacení štěpného izotopu 235U. Zásoby uranu se snižují a jejich těžební cena roste. Z těchto důvodů je diskutována možnost využití thoria, jako revolučního paliva současných a budoucích jaderných reaktorů. Tato diplomová práce se zabývá možnostmi využití thoriového paliva v různých typech reaktorů se zaměřením na lehkovodní reaktory. Praktická část je zaměřena na simulaci a výpočty různého vrstvení paliva UO2 a ThO2 v palivovém proutku. Pro výpočty je namodelována aktivní zóna reaktoru VVER 440, do kterého je vloženo palivo s obsahem thoria. Tento model následně simuluje vyhořívání paliva po dobu 5 let, při kterém se sleduje chování a změny jednotlivých materiálů paliva. Práce se snaží definovat vhodný poměr a parametry vrstev kombinace uranového a thoriového paliva. Současně se snaží závěr podložit dostatečným množstvím výpočtových analýz.
Nuclear power plants provide about 11 percent of the world's electricity production. For fission process is uranium fuels used with varying percentage of enrichment 235U for most of nuclear reactors. Uranium reserves are reducing and their mining cost increases. Therefore, the thorium fuel is discussed as revolution fuel for current and future nuclear power plants. This diploma thesis deals with possibility of thorium fuel utilization at various types of nuclear reactors with a focus on light water reactors. The practical part of the thesis is focused on simulation and calculations of various uranium dioxide and thorium dioxide layers at the fuel rods. Model of WWER 440 reactor was developed for the calculations with the addition of thorium fuel. The model simulates burning out of fuel for 5 years, with monitoring of fuel behavior and tracking changes of each material. The thesis tries to define the suitable ratio and parameters of layers combination of uranium and thorium fuel. For these ratios and parameters the thesis tries to give sufficient amount of computational analyzes.
Nuclear power plants provide about 11 percent of the world's electricity production. For fission process is uranium fuels used with varying percentage of enrichment 235U for most of nuclear reactors. Uranium reserves are reducing and their mining cost increases. Therefore, the thorium fuel is discussed as revolution fuel for current and future nuclear power plants. This diploma thesis deals with possibility of thorium fuel utilization at various types of nuclear reactors with a focus on light water reactors. The practical part of the thesis is focused on simulation and calculations of various uranium dioxide and thorium dioxide layers at the fuel rods. Model of WWER 440 reactor was developed for the calculations with the addition of thorium fuel. The model simulates burning out of fuel for 5 years, with monitoring of fuel behavior and tracking changes of each material. The thesis tries to define the suitable ratio and parameters of layers combination of uranium and thorium fuel. For these ratios and parameters the thesis tries to give sufficient amount of computational analyzes.
Description
Keywords
Thoriový palivový cyklus, pokročilé jaderné palivo, thoriové palivo, množení U-233, využití Th-232, simulace jaderného reaktoru, MCNP model VVER 440, vyhořívání jaderného paliva, thoriová energetika., Thorium fuel cycle, advance nuclear fuel, thorium fuel, breeding of U 233, utilization of Th 232, simulation of nuclear reactor, MCNP simulation of WWER 440, burn out of nuclear fuel, thorium energy.
Citation
SVOBODA, J. Možnosti využití thoria v jaderné energetice současnosti [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií. 2015.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
cs
Study field
Elektroenergetika
Comittee
prof. Ing. Petr Toman, Ph.D. (předseda)
doc. Ing. Petr Baxant, Ph.D. (místopředseda)
doc. Ing. Petr Mastný, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Karel Katovský, Ph.D. (člen)
Ing. Michal Ptáček, Ph.D. (člen)
doc. Dr. Ing. Jiří Gurecký (člen)
Ing. Jiří Ptáček, Ph.D. (člen)
Ing. Martin Kašpírek, Ph.D. (člen)
Date of acceptance
2015-06-10
Defence
Student prezentoval diplomovou práci na téma Možnosti využití thoria v jaderné energetice současnosti. Student zodpověděl dotazy oponenta s doplňujícími dotazy vedoucího práce. Dotazy ostatních členů komise student rovněž zodpověděl.
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení