A Nukleáris Technikai Intézet és az atomenergetikai

A Nukleáris Technikai Intézet és az atomenergetikai képzések

A BME NTI • Atomtörvény adta országos oktatási feladatok • Az intézet két tanszékből áll: – Nukleáris Technika Tanszék (~25 fő) – Atomenergetika Tanszék (~45 fő) – nagy értékű oktatóreaktor a kísérletes oktatáshoz • oktatási és kutatási célú reaktor (100 kW), 1971 óta üzemel

Budapest, 2012. április 24. Dr. Aszódi Attila igazgató, BME Nukleáris Technikai Intézet Budapet, 2012. április 24.

• Oktatás:

Célcsoport

– Fizikus BSc & MSc – Energetikai mérnök BSc & MSc (atomenergetika szakirány) – Átoktatás: vegyész, ELTE – Külföldi diákok, NAÜ ösztöndíjasok – Látogatócsoportok: évente ~1000-3000 fő

Dr. Aszódi Attila, BME NTI

2

Fizikus MSc Orvosi fizika szakirány

A BME NTI

Budapet, 2012. április 24.


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

3



4

A Gépészmérnöki Kar energetikai mérnök BSc képzésében oktatott tárgyaink • • • • • • • • • • • • • • • • • • •

Mag- és neutronfizika Atomenergetikai alapismeretek Reaktorfizika mérnököknek Atomerőművek termohidraulikája Reaktortechnika Atomerőművek Nukleáris méréstechnika Környezeti sugárvédelem Atomreaktorok üzemtana Laboratóriumi mérések 1. Laboratóriumi mérések 2. Radioanalitika Radioaktívhulladék-gazdálkodás Nukleáris elektronika Atomerőművi anyagvizsgálatok Nukleáris biztonság Atomenergia-rendszerek Üzemi mérések és diagnosztika Speciális laboratórium AE Budapet, 2012. április 24. Dr. Aszódi Attila, BME NTI

A Gépészmérnöki Kar energetikai mérnök MSc képzésében oktatott tárgyaink

5

Termohidraulikai, biztonsági elemzések • 1D rendszerelemzések

• • • • • •

Atomerőművi üzemzavar-elemzések Radioaktív hulladékok biztonsága Reaktorszabályozás és műszerezés Reaktortechnika Nukleáris mérések Tervezési feladat

• • • • • • • • •

Korszerű nukleáris energiatermelés Radioaktív anyagok terjedése Környezeti sugárvédelem Modern műszaki diagnosztikai módszerek Atomerőművi kémia CFD módszerek és alkalmazások Fúziós energiatermelés Nukleáris elektronika Atomerőművek üzemtana



6

Atomerőművi üzemanyag kazetta 3D termohidraulikai elemzése

– VVER-440 APROS modell részletes technológiai és irányítástechnikai modell); – súlyos baleseti kódfejlesztés zajlik a finn VTT és az NTI együttműködésében

• EU-6 SARNET projekt, súlyos baleseti kódfejlesztés (ASTEC) • Biztonsági elemzések módszertani vizsgálata Budapet, 2012. április 24.


7



8

Atomerőművi reaktortartály 3D termohidraulikai elemzése


Termohidraulikai, biztonsági elemzések


9



10

Üzemanyag pálca kísérlet

Termohidraulika – hőmérsékleti rétegződések



11



1212

PGET – Passive Gamma Emission Tomography

Research at Training Reactor, Hungary

Exploided view of the prototype Spent Fuel Measurement Detector Head The spent fuel assembly to be measured is inside the hole.

Monte-Carlo Analysis védőcsőblokk felső rácslemez

melegági csonkok

bóros száraz keverék szerpentines nehézbeton

hajtások védőcsövei

védőcsőblokk felső rácslemez

akna

melegági csonkok

hidegági csonkok

hajtások védőcsövei

bóros száraz keverék

szerpentines könnyűbeton

reaktortartály akna

hidegági csonkok

védőcsőblokk alsó rácslemez

hővédelem

zónakosár kosár alsó rácslemez

szerpentines könnyűbeton

fékezőcsőblokk alsó rácslemez

fékezőcsőblokk felső rácslemez fékezőcsövek/ védőcsövek

fékezőcsövek és védőcsövek vasbeton

védőcsőblokk alsó rácslemez

reaktortartály akna zónakosár hengerpalástja

fékezőcsőblokk felső rácslemez

fékezőcsőblokk hengerpalástja kavicsbeton

perforált elliptikus fenék


akna

szerpentines nehézbeton

fékezőcsőblokk alsó rácslemez

perforált elliptikus fenék


13

XRF – X-Ray Fluorescence Analysis



14

Szuperkritikus nyomású vízhűtésű reaktorok • 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%

Szaloki I, Osan J, Van Grieken RE , X-ray spectrometry, Analytical Chemistry, 78, 4069-4096, 2006. Budapet, 2012. április 24.


15



16

Gázhűtésű gyorsreaktor

Olvadt sós reaktorok • Molten Salt Reactor -- MSR • Hűtőközeg és üzemanyag: U/Pufluorid 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.

ALLEGRO projekt a régióban! 17 Budapet, 2012. április 24.



• Nagy tapasztalatok PC alapú szimulációs programok fejlesztésében • Közreműködőket keresünk új atomerőművi szimulációs rendszerek és egy oktatóreaktor szimulátor fejlesztéséhez. Dr. Aszódi Attila, BME NTI

18

Fúziós erőmű fejlesztési lépései

Szimulációs programok fejlesztése



19

• 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.



20

Héliummal hűtött kavicságyas teszt köpeny elem (TBM)

Az ITER első fal hűtésének szimulációja és a mérések előkészítése

MF2 Grid

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

Cap

A hűtőközeg: 80 bar nyomású, 300 oC hőmérsékletű hélium

Első fal

MF3 Szaporító elem

Köpenyelemek ⇒Trícium szaporítása lítium-neutron kölcsönhatásból ⇒Neutronok fűtése ⇒Hőelvitel, teljesítmény kicsatolása Budapet, 2012. április 24.

MF1

Plazma

⇒Első fal hűtése ⇒Felső, alsó lapok (CAP) hűtése ⇒A szaporító elemek hűtése a rács (GRID) segítségével Dr. Aszódi Attila, BME NTI

21

HETRA kísérlet



22

CFD számításokkal kapott eredmények

HETRA: HEat TRAnsfer A kísérlet célja: szimulációval kapott hőátadási tényezők validálása, az első falban kialakuló hőmérsékletmező meghatározása

Hőmérséklet-eloszlás a HETRA egy keresztmetszetében valamint a termoelemek furatainak hőmérsékleteloszlásra gyakorolt hatása.

A mérések megkezdése előtt 3D-s modell építése és CFD szimulációk elvégzése szükséges. kerámiahevítő

első fal

A hűtőcsatornában kialakuló áramlás jól szemléltethető az áramvonalakkal.

réz

szigetelés

Paksi együttműködés

3. generációs atomerőmű építése Pakson

• 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. Budapet, 2012. április 24.


AP1000, 1000 MW


AES-92/AES-2006, 1150 MW

EPR, 1600 MW 25

Paksi bővítés


?

27


ATMEA1, 1000 MW Dr. Aszódi Attila, BME NTI

26

A Nukleáris Technikai Intézet és az atomenergetikai

Recommend Documents