Υπολογισμοί ενεργοποίησης υλικών με τον κώδικα fispact για εφαρμογή στην τεχνολογία σύντηξης

Γιαννακού, Παύλος; Giannakou, Pavlos

dc.contributor.author	Γιαννακού, Παύλος	el
dc.contributor.author	Giannakou, Pavlos	en
dc.date.accessioned	2020-05-05T11:24:03Z
dc.date.available	2020-05-05T11:24:03Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/50395
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.18093
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by/3.0/gr/	*
dc.subject	Πυρηνική ενέργεια	el
dc.subject	Σύντηξη	el
dc.subject	Αντιδραστήρας τόκαμακ	el
dc.subject	Κώδικας φίσπακτ	el
dc.subject	Ανιχνευτής νετρονίων	el
dc.subject	Nuclear energy	en
dc.subject	Fusion	en
dc.subject	Tokamak	en
dc.subject	Fispact	en
dc.subject	Neutron detector	en
dc.title	Υπολογισμοί ενεργοποίησης υλικών με τον κώδικα fispact για εφαρμογή στην τεχνολογία σύντηξης	el
dc.title	Materials activation calculations using the fispact code for applications in fusion technology	en
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Πυρηνική ενέργεια	el
heal.classification	Nuclear energy	en
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2019-09-27
heal.abstract	Η πυρηνική σύντηξη αποτελεί μια από τις υποψήφιες κύριες πηγές ενέργειας στο μέλλον, ως μια καθαρή από την άποψη εκπομπών διοξειδίου του άνθρακα μορφή ενέργειας. Κατά τη σύντηξη δεν παράγονται ραδιενεργά κατάλοιπα υψηλής ραδιενέργειας (αλλιώς: ενεργότητας). Τα μόνα ζητήματα καταλοίπων προκύπτουν από την παραγωγή τριτίου και προϊόντων ενεργοποίησης των δομικών υλικών του αντιδραστήρα. Στα πλαίσια του Ευρωπαϊκού προγράμματος έρευνας που γίνεται για την τεχνολογία πυρηνικής σύντηξης στο ΕΚΕΦΕ Δημόκριτος, μελετήθηκε η κατασκευή ανιχνευτή νετρονίων για χρήση σε περιβάλλον αντιδραστήρα σύντηξης. Η ανίχνευση νετρονίων εντός του αντιδραστήρα αποτελεί σημαντικό ζήτημα, καθώς παρέχει πληροφορίες ενεργοποίησης αλλά και απόδοσης της σύντηξης, ενώ σημειώνεται ότι πρέπει να λαμβάνονται υπόψη οι ακραίες συνθήκες που επικρατούν. Ο ανιχνευτής αποτελείται από εννέα μεταλλικά ελάσματα σε κέλυφος από κεραμικό υλικό, τα οποία ακτινοβολούνται με νετρόνια φάσματος μέχρι 14 ΜeV. Με γ-φασματοσκοπία μελετάται η ενεργοποίησή του από τα νετρόνια και καταγράφεται η πειραματική μέτρηση της ενεργότητας για κάθε φωτοκορυφή. Μετά από στάθμιση των αποτελεσμάτων προκύπτουν οι πειραματικές τιμές για κάθε ισότοπο. Ο υπολογιστικός προσδιορισμός της ενεργότητας των ελασμάτων γίνεται με τον κώδικα FISPACT II 4.0. Η προσομοίωση της ακτινοβόλησης γίνεται για δύο περιπτώσεις. Στην πρώτη περίπτωση χρησιμοποιείται ως βιβλιοθήκη δεδομένων ενεργών διατομών η EAF-2010 με φάσμα ενεργειακού διαμερισμού VITAMIN-J (175 ενεργειακών ομάδων), και στη δεύτερη περίπτωση χρησιμοποιείται αντίστοιχα η TENDL-2017 με φάσμα ενεργειακού διαμερισμού CCFE (709 ενεργειακών ομάδων). Δοκιμάζεται επίσης η εντολή GRPCONVERT για τη μετατροπή φάσματος από 175 ενεργειακές ομάδες σε 709 ενεργειακές ομάδες, χρησιμοποιώντας και στις δύο περιπτώσεις την TENDL-2017. Μέσω της σύγκρισης πειραματικών και υπολογιστικών αποτελεσμάτων γίνεται έλεγχος της στατιστικής συμφωνίας τους. Ελέγχεται έτσι η εγκυρότητα του κώδικα με χρήση των δύο προαναφερθέντων βιβλιοθηκών, συνυπολογίζοντας τις ενεργότητες και τις αβεβαιότητες που προκύπτουν στις δύο περιπτώσεις. Γίνεται επίσης σύγκριση των αποτελεσμάτων που δίνει ο κώδικας με το αρχικό και το φάσμα που έχει μετατραπεί με την εντολή GRPCONVERT. Τέλος από τις συγκρίσεις που έγιναν επιβεβαιώνεται η εγκυρότητα του FISPACT για την εκτίμηση της ενεργότητας των μεταλλικών στόχων του ανιχνευτή VERDI μετά από ακτινοβόληση σε πεδίο νετρονίων. Επομένως, ο κώδικας FISPACT II επιτρέπει προβλέψεις της απόκρισης του ανιχνευτή σε διαφορετικά περιβάλλοντα νετρονίων χωρίς την ανάγκη να εκτελούνται δύσκολες και χρονοβόρες πειραματικές δοκιμές.	el
heal.abstract	Nuclear fusion is one of the most promising future energy sources, since it is carbon dioxide free. It does not produce highly radioactive waste products, whereas the only radioactive products are tritium and activation products of the reactor materials. As a part of the European fusion research program, a neutron activation detector was developed at NCSR Demokritos, for neutron measurements inside a fusion reactor. Neutron detection is an important issue for fusion, since it provides information about activation and fusion yield, under the harsh environment conditions encountered in a fusion plant. The detector comprises of a ceramic material containing nine metallic foils, which are irradiated with neutron spectrum of 14 MeV. The experimental activation of each nuclide was measured by means of gamma spectrometry and by weighting the result of each photopeak. Version 4.0 of FISPACT code was used for the computational measurement of activation, for the first detector of the second VERDI project, in two different cases. In the first case EAF-2010 was used as a cross section data library with VITAMIN-J (175 energy groups spectrum), while in the second case TENDL-2017 was used with CCFE (709 energy groups spectrum). GRPCONVERT, which converts a group structure of 175 groups to 709 groups is also examined using in both cases TENDL-2017. The experimental and computational results are then compared and their statistical agreement is checked. As a result, the validation of FISPACT is checked using both libraries, taking into account the activities and the uncertainties in each case. The results of original and converted with GRPCONVERT spectrum are also compared. In conclusion the validation of FISPACT II 4.0 is confirmed for calculations of the VERDI project. Therefore, FISPACT II code enables predictions of the detector response in different neutron environments without the need to perform difficult and time consuming experiments.	en
heal.advisorName	Πετρόπουλος, Νικόλαος	el
heal.committeeMemberName	Πετρόπουλος, Νικόλαος	el
heal.committeeMemberName	Αναγνωστάκης, Μάριος	el
heal.committeeMemberName	Ρούνη, Παναγιώτα	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Μηχανολόγων Μηχανικών. Τομέας Πυρηνικής Τεχνολογίας	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	88 σ.
heal.fullTextAvailability	false