A Nukleáris Technikai Intézet és az atomenergetikai képzésekoldweb.reak.bme.hu/.../AEi_alapismeretek/...BSc_Szakiranytaj_20190430.pdf · – Kórházi radiológiai terápiás

A Nukleáris Technikai Intézet és az atomenergetikai

képzések

Prof. Dr. Aszódi Attilaegyetemi tanár,

BME Nukleáris Technikai Intézet

Prof. Dr. Aszódi Attila 2BME NTI

A BME NTI• Atomtörvény adta országos oktatási feladatok

• Az intézet két tanszékből áll: – Nukleáris Technika Tanszék

– Atomenergetika Tanszék nagy értékű oktatóreaktor a kísérletes oktatáshoz

• oktatási és kutatási célú reaktor (100 kW), 1971 óta üzemel


A BME NTI• Oktatás:

– Fizikus BSc & MSc

– Energetikai mérnök BSc & MSc(atomenergetika specializáció)

– Átoktatás: BME vegyész-, villamos-, gépész-, építőkar + más egyetemek

– Külföldi diákok, NAÜ ösztöndíjasok

– Látogatócsoportok: évente ~1000-2000 fő

Prof. Dr. Aszódi Attila

Célcsoport– Kórházi radiológiai terápiás központok– Kórházi radio-diagnosztikai központok– Orvosi műszer fejlesztő és forgalmazó cégek

Fizikus MSc Orvosi fizika szakirány

BME NTI 4


A Gépészmérnöki Kar energetikai mérnök BScképzésében oktatott tárgyaink

• Mag- és neutronfizika• Atomenergetikai alapismeretek

• Reaktorfizika mérnököknek• Atomerőművek termohidraulikája• Atomerőművek• Nukleáris méréstechnika és sugárvédelem• Laboratóriumi mérések 1.• Laboratóriumi mérések 2.• Speciális laboratórium AE

• Radioanalitika• Radioaktívhulladék-gazdálkodás• Nukleáris üzemanyagciklus• Üzemi mérések: atomreaktorok műszerezése és diagnosztikája • Atomenergia és fenntartható fejlődés• Monte Carlo módszerek


A Gépészmérnöki Kar energetikai mérnök MScképzésében oktatott tárgyaink (2019 szeptemberétől)

Közös/specializáción kötelező:• Atomerőművek üzemtana• Korszerű nukleáris energiatermelés• Atomenergetikai projektfeladat (csoportfeladat)• Nukleáris tervezési feladat (egyéni feladat)Közös kötelezően választható:• Energia, kockázat, kommunikációSpecializáción kötelező:• Atomerőművi üzemzavar-elemzések• CFD módszerek és alkalmazások• Neutron- és gammatranszport számítási módszerekSpecializáción kötelezően választható:• Radioaktív anyagok terjedése• Fúziós nagyberendezések• Atomerőművi kémia• Reaktorfizikai számítások• Röntgen- és gamma-spektrometria• Atomerőművi szimulációs gyakorlatok• Radioaktív hulladékok biztonsága• Reaktorszabályozás és műszerezés

• Nagyobb hangsúly a csapatmunkán• Az atomenergia specializáción a

hallgatók továbbra is rugalmasan, a saját elképzeléseik szerint válogathatják össze a kötvál (+szabvál) tárgyakat. [A többi specializáción ez a rugalmasság megszűnt.]


Termohidraulikai, biztonsági elemzések

• 1D rendszerelemzések – VVER-440 APROS modell

(részletes technológiai és irányítástechnikai modell);

– súlyos baleseti számítások

• ASTEC súlyos baleseti kód• Biztonsági elemzések

módszertana

Termohidraulikai rendszerkódok alkalmazása

Prof. Dr. Aszódi Attila 82019.05.20.

VVER-440 primerkörének APROS modellje


Atomerőművi üzemanyag kazetta 3D termohidraulikai elemzése


Atomerőművi reaktortartály 3D termohidraulikai elemzése


Termohidraulikai, biztonsági elemzések

Sóolvadékos reaktor kísérleti termohidraulikaivizsgálata – PIV labor


Üzemanyag pálca kísérlet

13BME NTI 13Prof. Dr. Aszódi Attila

Negyedik generációs reaktorok termohidraulikaivizsgálata


Szuperkritikus nyomású vízzel hűtött reaktorok

Áramvonalak az SCWR-FQT belépő szakaszában

SCWR - helikális távtartó termohidraulikai vizsgálata


Research at Training Reactor, HungaryMonte-Carlo Analysis

védőcsőblokk alsó rácslemez

védőcsőblokk felső rácslemez

melegági csonkok

hidegági csonkok

kosár alsó rácslemez

fékezőcsőblokk alsó rácslemez

reaktortartályakna

zónakosár

bóros száraz keverék

szerpentines nehézbeton

szerpentines könnyűbeton

vasbeton

hajtásokvédőcsövei

perforáltelliptikus fenék

fékezőcsövek ésvédőcsövek

fékezőcsőblokk felső rácslemez

hővédelem

akna

védőcsőblokk alsó rácslemez

védőcsőblokk felső rácslemez

melegági csonkok

hidegági csonkok

fékezőcsőblokk alsó rácslemez

reaktortartály

akna

zónakosárhengerpalástja

bóros száraz keverék

szerpentines nehézbeton

szerpentines könnyűbeton

kavicsbeton

hajtásokvédőcsövei

perforáltelliptikus fenék

fékezőcsövek/védőcsövek

fékezőcsőblokk felső rácslemez

akna

fékezőcsőblokk hengerpalástja

BME NTI 15

Felaktiválódás számítás, radioaktív hulladék becslés



Szaloki I, Osan J, Van Grieken RE , X-ray spectrometry, Analytical Chemistry, 78, 4069-4096, 2006.

XRF – X-Ray Fluorescence Analysis

BME NTI 17


• Supercritical-Water-Cooled Reactor --SCWR• Hűtőközeg: könnyűvíz.

• Üzemanyag: Hasonló a PWR üzemanyaghoz.

• Hőmérséklet és nyomás a kritikus pont felett: >374 °C, >22 MPa, nincsen forráskrízis; gőzleválasztók, gőzszárítók, gőzfejlesztők feleslegesek.

• Termikus és gyors reaktor is.

• Jó hatásfok: 44%

Szuperkritikus nyomású vízhűtésű reaktorok

19

Gázhűtésű gyorsreaktor

ALLEGRO projekt a régióban

BME NTI Prof. Dr. Aszódi Attila


• Molten Salt Reactor --MSR• Hűtőközeg és üzemanyag: U/Pu-

fluorid tartalmú sóolvadék, Th fertilis anyaggal, zárt üzemanyagciklus!

• Elektromos teljesítmény: 1000 MW

• Hűtőközeg hőmérséklet: 565-850 °C

• Sóolvadék gőze nagyon alacsony nyomású.

• Elektromos áram és hidrogéntermelés egyaránt.

• Jó konverziós tényező.• Alkalmas aktinidák

átalakítására, transzmutációra.

Sóolvadékos reaktorok


Negyedik generációs reaktorok neutronfizikai vizsgálata

ALLEGROdemonstrációs GFR modell

ALFREDdemonstrációsLFR modell

GFR2400 zónamodell(SCALE KENO-VI)


Nukleáris üzemanyagciklus vizsgálatok


Monte Carlo módszeren alapuló neutrontranszport számítások

OPAL kutatóreaktor kazettamodellje

(SERPENT)

VVER-1200 reaktorkazettamodellje

(SCALE KENO-VI)

VVER-440 kazettapálcateljesítmény-eloszlás

(MCNP)

Neutronzaj módszerek alkalmazása, gyorsítóval hajtott szubkritikus rendszerek


A VENUS-F szubkritikusreaktor modellje

(MCNP)

Végeselem módszeren alapuló reaktorfizikai kódfejlesztés


Homogén üzemanyag-modell

termikus fluxuseloszlás

NAÜ benchmarkzónamodell

termikus fluxuseloszlás

OPAL kutatóreaktor végeselem háló

(GMSH)


Szimulációs programok fejlesztése

• Nagy tapasztalatok PC alapú szimulációs programok fejlesztésében


Fúziós erőmű fejlesztési lépései

• Az ITER több mint 100 millió Celsius fokos hidrogén plazmával fog üzemelni.

• Arra van tervezve, hogy közelítőleg 500 MW fúziós teljesítménnyel üzemeljen több mint 500 másodpercig.

• Az ITER még nem fog villamos energiát termelni.


⇒Trícium szaporítása lítium-neutron

kölcsönhatásból

⇒Neutronok fűtése

⇒Hőelvitel, teljesítmény kicsatolása

Héliummal hűtött kavicságyas teszt köpeny elem (TBM)

Első fal

Grid

Cap

Szaporító

elemMF1

MF2

MF3

Köpenyelemek

⇒Első fal hűtése

⇒Felső, alsó lapok (CAP) hűtése

⇒A szaporító elemek hűtése a rács (GRID)

segítségével


Az ITER első fal hűtésének szimulációja és a mérések előkészítése

Első fal szerepe:- elhatárolja a teszt köpeny modult (TBM) a plazmától- a TBM hőmérsékletét a megengedhető maximális érték alatt tartja

A hűtőközeg:80 bar nyomású, 300 oC hőmérsékletű hélium

Plazma


Paksi együttműködés• Üzemidő-hosszabbítás, új blokk építés: a szakember

utánpótlás, a szakmai kompetencia folyamatos fenntartásának biztosítása.

• Az atomenergetikához kapcsolódó intézményrendszer(oktatás, kutatás, hatóság stb.) hosszú távú fenntartása.

• Jó kapcsolatunk van az atomerőművel, a nukleáris hatósággal és a háttériparral

• Alapítványi ösztöndíj támogatás az atomenergetikai szakirányon.

Documents

A Nukleáris Technikai Intézet és az atomenergetikai képzésekoldweb.reak.bme.hu/.../AEi_alapismeretek/...BSc_Szakiranytaj_20190430.pdf · – Kórházi radiológiai terápiás