Beton s příměsí polyetylénu a karbidu bóru jako stínící materiál tělesa obalového souboru pro vyhořelé jaderné palivo

Bc. Jan FORGÁČ

Master's thesis

A polythene-B4C based concrete as a shielding material for spent fuel cask wall

Abstract:

Cílem této práce je nastínit způsoby nakládání s vyhořelým jaderným palivem a druhy obalových souborů, které se za tímto účelem používají. Dále je porovnán nově navržený stínicí materiál na bázi betonu s příměsí polyetylénu a karbidu bóru s používanou tvárnou litinou. Za účelem porovnání byl použit existující obalový soubor Škoda 440/84. Tento soubor je dále nasimulován z pohledu stínění pomocí transportního Monte Carlo softwaru Serpent. Na závěr byly výsledné hodnoty příkonu dávkového ekvivalentu zanalyzovány a porovnány, a to za účelem určení, zda by měl beton s příměsí karbidu perspektivní využití jako stínící materiál u tohoto druhu obalových souborů. V poslední řadě je určen jaký vliv má použití homogenního materiálu místo nehomogenního materiálu na výsledky výpočtů.

Abstract:

The aim of this work is to outline the methods of handling spent nuclear fuel and the types of spent fuel casks used for this purpose. Furthermore, a newly designed shielding material based on concrete with the addition of polyethylene and boron carbide is compared with the commonly used cast iron. For the purpose of comparison, the existing Škoda 440/84 dry storage cask was used as a base. This dry storage cask is further simulated in terms of shielding using the Serpent Monte Carlo transport software. Finally, the resulting values of the dose rate equivalent were analyzed and compared in order to determine whether concrete with the addition of carbide has prospective use as a shielding material for this type of packaging assembly. Lastly, the influence of using a homogeneous material instead of a non-homogeneous material on the calculation results is determined.

Keywords

Vyhořelé jaderné palivo, obalové soubory, Monte Carlo, Serpent, mezisklad jaderného paliva, dávkový příkon

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 26. 5. 2023

Accessible from:: 31. 12. 2999

Thesis defence

• Supervisor: Ing. Martin Lovecký, Ph.D.

University of West Bohemia

Faculty of Electrical Engineering

Master programme / field:
Electrical Power Engineering / Electrical Power Engineering