تحقیق در مورد راکتورهای هسته ای

2-1- تاریخچه راکتورهای VVER
اولین نیروگاه هسته ای با راکتور آب تحت فشار شوروی سابق، در شهر Novovoronezh در سال 1963 وارد مرحله بهره برداری شد. این نیروگاه VVER-210 نامیده شد و قدرت الکتریکی آن 265 مگاوات بود. این طرح در تکنولوژی وستینگهاوس الهام گرفته شده بود و نسبت به آن تفاوتها و کمبودهای زیادی داشت. دومین راکتور از همین نوع به قدرت 336 مگاوات در همان شهر یعنی Novovoronezh ساخته شد. در این دو نیروگاه که اولین نسل از نیروگاههای VVER بود پوشش ایمن برای راکتور در نظر گرفته نشده بود. در واقع این دو نیروگاه را می‎توان به عنوان نیروگاههای آزمایشی برای جمع آوری اطلاعات فنی و تجربیات اولیه جهت توسعه نیروگاههای VVER بعدی در نظر گرفت.
براساس تجربیاتی که از این راکتورهای نوع اول بدست آمد طرح استاندارد یک نیروگاه جدید به قدرت 440 مگاوات با راکتور آب تحت فشار از نوع VVER-230 ریخته شد و دو واحد از این نیروگاه در سال 1972 و 1973 در همان شهر Novovoronezh وارد مرحله بهره برداری شدند.
براساس تجربیاتی که از نسل اول و دوم نیروگاههای VVER بدست آمد طرح راکتورهای V-213 تهیه شد و بخشی از کمبودهای مدل V230 جبران شد.
دو واحد 440 مگاواتی از نوع V-213 که در شهر Lovisa فنلاند ساخته شده بخصوص از نظر تکامل نیروگاههای VVER جالب توجه بود. این دو واحد که از طرف شوروی سابق ساخته می شد با تکنولوژی پیشرفته کشورهای غربی بهبود یافت. انجام این تغییرات در تحول بعدی نیروگاههای VVER کاملاً مشهود بود.
از سال 1970 طراحی نیروگاههای VVER به قدرت 1000 مگاوات شروع شد و چند سال بعد ساخت اولین نمونه آن آغاز شد.
اولین نیروگاه 100 مگاواتی شوروری سابق در سال 1980 Novovoronezh به بهره برداری رسید. با اعمال تغییراتی در طراحی نیروگاه که در دوران توسعه راکتورهای 440 مگاواتی بدست آمده بود، منجر به بهبودهای اساسی در طراحی راکتور VVER-1000 شد. از جمله نوآوریهایی که در این نوع راکتورها اعمال شده که در مدلهای جدید راکتورهای 440 مگاواتی نیز به کار رفته است می‎توان به موارد زیر اشاره کرد.
– ایجاد یک پوشش ایمنی دوجداره که جدار خارجی آن از بتن پیش فشرده می‎باشد.
– پوشانیدن جدار داخلی دیگ فشار از یک لایه فولاد ضد زنگ برای جلوگیری از خوردگی
– افزایش چگالی قدرت قلب راکتور با یکنواخت تر کردن انتقال حرارت در حجم قلب و افزایش سرعت آب خنک کننده.
– بکارگیری مکانیسم های الکترومغناطیسی برای حرکت دادن چنگک های کنترل
– استفاده از اسید بوریک علاوه بر میله های کنترل برای کنترل راکتور
– استفاده از یک توربین واحد 1000 مگاواتی یا دو توربین موازی.
– توربین ژنراتورهای هر راکتور در ساختمانی جداگانه و به صورت یک مجموعه مجزا در کنار ساختمان راکتور قرار می گیرند.
این تغییرات به تدریج در مدلهای V-302 , V-187 و مدل جدید V-3205 انجام شده است. در طرحهای جدید نیروگاه 1000 مگاواتی روسی، از اواخر دهه 80 از طرح راکتورهای جدید V-410 و V-392 استفاده شد و طرحهای مربوط به آنها به ترتیب NPP-92 , NPP-91 نام گرفته اند. [3]
2-3-3- دیگ فشار
دیگ فشار قسمتی از راکتور هسته ای است که شامل قلب راکتور، بازتابنده های نوترون، لوله های عبور دهنده آب خنک کننده و موارد دیگر می‎باشد. برای ساخت دیگ فشار از آلیاژهای فولاد با ترکیب معینی از منگنز- نیکل و مولیبدن استفاده می‎شود.
دیگ فشار به صورت استوانه ها و قطعاتی که بعداً به یکدیگر جوش داده می‎شوند ساخته می‎شود. این دیگ از دو قسمت بالا و پائین تشکیل شده است. قسمت بالا یا سرپوش دیگ از یک تکه فولاد مشابه جنس بدنه تشکیل شده و توسط پیچ و مهره به قسمت پائین متصل می‎شود. سرپوش دیگ از داخل با قشری از فولاد ضدزنگ پوشانیده شده و سوراخهایی روی آن برای حرکت چنگکهای کنترل و لوازم اندازه گیری در نظر گرفته شده است. [3]
در هنگام ساخت یک دیگ فشار برای راکتور VVER توجه به نکات مهم زیادی لازم است چرا که راکتور می بایست بیش از 30 سال کار کند و در طول این مدت در شرایط مختلف زیادی قرار می‎گیرد. شرایطی نظیر فشار و دمای بالای خنک کننده، تابش قوی شار نوترون، سرعت بالای جریان خنک کننده و سایر شرایط سخت دیگر.
2-3-4- مجتمع های سوخت در رآکتور VVER-1000
مجتمع سوخت راکتور VVER-1000 مجموعه ای از میله های سوخت است که به صورت شبکه مثلثی با گام 75/12 میلی متر در مجتمع سوخت در کنار هم چیده شده اند. هر مجتمع سوخت راکتور VVER-1000 دارای 312 میله سوخت می‎باشد.
در هر مجتمع سوخت 18 کانال برای میله های جاذب (هر میله کنترل شامل 18 میله جاذب می باشد) و یک کانال هم در مرکز برای قرار گرفتن سنسورهای اندازه گیر نوترون وجود دارد. این کانالها در واقع لوله هایی هستند که از بالا در کلاهک و از پائین در دنباله توسط جوش محکم می‎شوند. هر میله کنترل دارای 18 میله جاذب و یک میله مرکزی می‎باشد. این 18 میله جاذب با پائین آمدن میله کنترل وارد 18 کانال موجود در هر مجتمع سوخت می‎شوند و میله سنترال وارد کانال مرکزی مجتمع سوخت می گردد. [محمودی]
سوخت موجود در میله های سوخت دی اکسید اورانیوم می‎باشد. که اورانیوم 235 موجود در سوخت دارای غنایی بین 6/1% تا 4/4% می‎باشد و مجموع دی اکسید اورانیوم به کار رفته در یک میله سوخت حدود 1565 گرم است.
موادی که در میله های کنترل به عنوان جاذب از آنها استفاده می‎شود B4C (کاربید بور) می‎باشد. کاربید بور به صورت پودر با تراکم kg/m3 1700 می‎باشد. کاربید بور را درون غلافی جا می دهند که این غلاف حاوی کاربید بورایک میله جاذب می‎نامند. هر میله کنترل شامل 18 میله جاذب است. (شکل 2)
در بعضی از مجتمع های سوخت از سموم قابل سوخت بجای تعدادی از میله های سوخت استفاده می نمایند. این سموم اولاً شرایطی را مهیا می سازند تا میزان تراوش انرژی در قلب راکتور به صورت شعاعی، به طور متعادل و یکنواخت صورت پذیرد و ثانیاً تنظیم سوخت سوخت را در مدت زمان معین میسر می سازند. ثالثاً موجبات تغییرات یکنواخت تر راکتیویته راکتور را فراهم می کنند.
ماده ای که به عنوان سم در اینجا مصرف می‎شود دی بورید کرم (CrB2) هر کدام از بسته های مصرف شدنی شامل 18 میله محتوی دی بورید کروم هستند. ساختار این بسته ها شبیه ساختار میله های کنترل می‎باشد با این تفاوت که این میله ها ثابت در جای خود قرار می گیرند و در طول مدت یک دوره بهره برداری، از عمل خود حرکت نمی کنند. [محمودی]
2-3-5- مولدهای بخار
مولدهای بخار راکتورهای VVER-1000 بر خلاف مولدهای بخار راکتورهای PWR به صورت افقی می باشند. از مزایای افقی بودن اینگونه مولدهای بخار می‎توان به دو برابر بودن حجم آب در گردش آن نسبت به مشابه آن در راکتورهای PWR ، اشاره کرد. اما عیب عمده آن، احتمال نشت آب از مدار اولیه به مدار ثانویه می‎باشد. [2]
کاربرد مولدهای بخار عبارتست از:
– انتقال حرارت خنک کننده مواد اول به آب تغذیه مدار دوم و گرم کردن آن تا رسیدن به درجه حرارت نقطه جوش
– تبدیل آب تغذیه مدار دوم به بخار اشباع
– جذب رطوبت بخار و تولید بخار اشباع خشک
اجزاء تشکیل دهنده مولد بخار
– محفظه بخار
– جداکننده رطوبت از بخار
– هدر آب تغذیه اصلی
– هدر آب تغذیه اضطراری
– صفحه مشبک (یکنواخت کننده سرعت بخار)
– تکیه گاه
– کمک فنر اتکاء
– سطح سنجها
– شیرهای اطمینان
از نظر ترمودینامیکی مولدهای بخار عمودی دارای مزایای بیشتری نسبت به مولدهای بخار افقی می باشند. چرا که وزن آب باعث حرکت ثقلی شده که این مسئله بخصوص به هنگام از کار افتادن پمپها و شرایط حادثه انتقال حرارت، حائز اهمیت است.

کدهای محاسباتی نوترونی
مقدمه
کدهای هسته ای محاسباتی نوترونی به چند دسته صفر، یک، دو و سه بعدی تقسیم می‎شوند. کدهای صفر بعدی اثرات فضایی را فقط در یک سلول مورد بررسی قرار می دهند و در محاسبات مصرف سوخت، رآکتور را به مانند چشم نوترونی نقطه ای فرض می نمایند و قادر به انجام محاسبات سلولی می باشند. اصولاً علاوه بر این که شکل تغییرات، جریان، شکل هندسی و ترکیب قلب نیز به صورت صحیح نشان داده نمی‎شوند که اینگونه کدها تنها در تخمین محاسبات اولیه، مانند تخمین تغییرات رآکتیویته با مصرف سوخت و یا تولید ثوابت گروهی جهت استفاده در محاسبات سه بعدی و … کاربرد دارند. در میان این کدها، کدهایی مانند wims دارای قابلیت بیشتری در پرداختن به جزئیات دارند.
برای کاربردهای طراحی و آنالیز قلبهای چند ناحیه ای معمولاً از مدل نظریه پخش در یک تا سه بعدی و دو تا چهار گروهی برای راکتورهای آب سبک (LWR) که خنک کننده آن آب می‎باشد، مانند PWR استفاده می‎شود. کدهای یک بعدی فرض می کند که نوترونها تنها در یک جهت x مولفه شعاعی جریان دارند، مثلاً در چند شعاعی و قلب به صورت نواحی استوانه ای در نظر گرفته می‎شود و نشت در جهت محور عمودی با استفاده از کلینگ هندسی تعیین می‎شود که نمونه ای از این کدها عبارتند از کدهای AIM , FOG.
کدهای دوبعدی نظریه پخش، بررسی مجتمعهای سوخت و یا قسمتهای بزرگی از قلب را با دقت و جزئیات قابل توجهی امکانپذیر می نمایند. میله های کنترل، آبراهها، وسایل اندازه گیری و نواحی با غنای متفاوت، در این کدها منحصراً قابل آنالیز هستند و نمونه ای از این کدها عبارتند از کدهای EQUIPOISE , EXTERMIWATOR .
کدهای سه بعدی قادر به حل معادله سه بعدی پخش در چند گروه می باشند از جمله این کدها، کدهای CITATION , TRITON هستند.
2-3- کد محاسبات سلولی wims
تئوری کد wims
در wims از به هم پیوستن مجموعه ای از برنامه ها که به زبان فرترن 4 نوشته شده، تشکیل یافته است. تغییرات به وجود آمده در این کد شامل قابلیت مدلی کردن هندسه های پیچیده می‎باشد. این کد قابلیت تولید ثوابت گروهی، ضریب تکثیر بی نهایت، ضریب تکثیر موثر و تعداد دیگری از پارامترهای شبکه راکتور در حالت ایستایی و انجام محاسبات مصرف سوخت را دارد. در این طرح از کد 1 wins D/4 استفاده شده است. این کد قابلیت انجام محاسبات نوترونی برای اشکال مختلف سوخت (صفحه ای، استوانه ای، کره ای و یا چند ضلعی) را در یک آرایه منظم و یا به صورت خوشه ای دارا می‎باشد. بانک داده ها در این کد شامل 14 گروه سریع، 13 گروه رزونانسی و 42 گروه حرارتی است. ابتدا کد مذکور با در نظر گرفتن شکل ساده ای از سلول، که در آن با توجه به انتخاب کاربر، نواحی مختلفی با عناوین سوخت، غلاف، خنک کننده، کند کننده و بازتابنده وجود دارد، شار نوترونی را برای این نواحی در 69 گروه انرژی بدست می‎آورد و سپس برای چند گروهی که توسط کاربر تعیین می شود، ثوابت گروهی را برای تمام مواد در سلول انتخاب شده محاسبه می نماید. سپس تصحیح حاصل از نشت، توسط باکینگ در جهت شعاعی و عمودی، وارد می گردد.
کد wins-D/4 معادله ترانسپورت را به صورت عمودی و با استفاده از تکنیکهای مختلف حل می کند. در ابتدا سطح مقطع های ناحیه رزونانسی توسط قضیه هم ارزی و با استفاده از کتابخانه ای از انتگرال های رزونانسی بدست می آیند. با استفاده از تئوری برخورد طیف انرژی 69 گروهی برای شبکه یک المان هندسی ساده شده محاسبه می‎شود. سپس می‎توان از این طیف انرژی 69 گروهی برای متراکم کردن سطح مقطع ها در گروههای انرژی موردنیاز استفاده کرد. سپس معادله ترانسپورت با استفاده از جزئیات بیشتری از هندسه موردنظر و در گروههای انرژی انتخاب شده توسط روش carlson DSN و یا روشهای احتمالی برخورد حل می گردد. محاسبات نشت نیز با استفاده از تئوری پخش یا روش B1 بدست می آیند.
3-3- گروههای انرژی و کتابخانه کد WIMS
کتابخانه کد محاسباتی WIMS ، کتابخانه ای برگرفته از کتابخانه های استاندارد می‎باشد که در حال حاضر توسط چندین آزمایشگاه و سازمانهای مرتبط با تکنولوژی هسته ای ایجاد و یا در حال توسعه می‎باشد. مهمترین کتابخانه ها عبارتند از WIMKALL , JNDEL , ENDF ساختار کتابخانه های کد wims یکسان بوده و تنها تعداد گروههای انرژی و تعداد مواد در نظر گرفته شده برای هر کتابخانه موجب تمایز کتابخانه ها از یکدیگر می‎شود. ضمن اینکه شماره شناسه بکار گرفته شده برای عناصر در کتابخانه های مختلف ممکن است متفاوت باشد.
یکی از کتابخانه های معتبر برای کد Wims کتابخانه مستخرج از کتابخانه ENDFB6 می‎باشد. این کتابخانه دارای دو نسخه 69 گروهی و 172 گروهی می‎باشد. در نسخه 69 گروهی، گروههای انرژی متشکل از 14 گروه در ناحیه سریع، 13 گروه در ناحیه رزونانس و 42 گروه در ناحیه حرارتی می‎باشد. محاسبات در کد WIMS قادر به اجرا در تمامی 69 گروه یا تنها در گروههای انتخابی برای کاهش زمان پردازش می‎باشد.
4-3- ساختار کد wims
کد wims از چند زنجیره تشکیل شده است که هر کدام دارای یک زیربرنامه اصلی خاص خود هستند. کد wims دارای 17 زیربرنامه اصلی می‎باشد که 16 تای آنها مربوط به 16 زنجیره به کار رفته در کد است که عبارتند از ICHNO1 ….. ICHN16 و زیربرنامه دیگر مربوط به قسمت خواندن نخستین بخش از داده های ورودی می‎باشد که PRELUD نام دارد.
1-4-3- فایل ورودی کد wims
فایل ورودی کد wims شامل سه قسمت اصلی است.
1- داده های مقدماتی Prelude Data
در این قسمت از ورودی داده های اولیه موردنیاز که wins نظیر تعداد و نحوه تقسیم بندی گروههای انرژی، تعداد و تقسیم بندی مش ها و همچنین تعداد نوع روش محاسبات منظور می‎شود.
2- داده های اصلی Main Data
در این قسمت از ورودی، مشخصات فیزیکی مسئله مانند تعیین ابعاد ناحیه مورد بحث و تقسیم بندی آن و تعیین نوع و مقدار مواد بکار گرفته در آن ناحیه، لحاظ می‎شود.
3- داده های ویرایشی Edit Data
در این قسمت از ورودی داده های مربوط به کنترل فایل خروجی و نحوه و میزان درج اطلاعات لازم در فایل خروجی، منظور می‎شود.
در فایل ورودی کد wims معمولاً سه هندسه متداول استفاده می‎شود که عبارتند از:
1- همگن (Homogeneous)
2- تک سلولی (Pincell)
3- خوشه ای (Cluster)
حال بسته به نوع هندسه انتخاب شده، سایر داده های ورودی در فایل ورودی قرار می گیرند. در محاسبات همگن، هندسه خاصی وجود ندارد بلکه فقط یک ترکیب ماده واحد وجود دارد. در محاسبات تک سلولی، یک سلول به عنوان میله سوخت واحد در نظر گرفته می‎شود و غلاف و خنک کننده مربوطه نیز سلولهای دیگری را تشکیل می‎دهند. در محاسبات خوشه ای معمولاً یک مجتمع سوخت مورد بررسی قرار می‎گیرد. در این روش خنک کننده و کند کننده نیز بخشی از مجتمع سوخت را شامل می‎شوند.
2-4-3- شرح مختصری در ارتباط، کارتهای فایل ورودی.
CELL : نوع سلول را مشخص می نماید. برای مدل cluster عدد 7 و برای مدل pincell عدد 6 در نظر گرفته می‎شود.
SEQUENCEI : روش حل معادله ترانسپورت را تعیین می کند که عدد 4 مربوط به روش pij+PER و ورود اعداد 1، 2، 3 به ترتیب مربوط به روش های Pij , PER , DSN می‎باشد.
NGROUP i j – تعداد گروههای انرژی را مشخص می نماید.
i = تعداد گروههای انرژی
j = تعداد گروههای محاسبه نرخ واکنش
NMATERIAL i j : تعداد مواد بکار رفته را مشخص می نماید.
= i تعداد کل مواد مسئله
= j تعداد موادی که متحمل Burnup می‎شوند.
= k تعداد موادی که در PERSIUS استفاده می‎شوند.
NREGION i j k –
= i تعداد حلقه های سلول
= j تعداد حلقه های سلول که شامل میله سوخت است.
= k تعداد نواحی (Region)
NMESH = تعداد مشهای داخل سلول که در حل معادله ترانسپورت استفاده می‎شود را مشخص می نماید. معمولاً برای هر ناحیه Region یک مش در نظر گرفته می‎شود.
NREACT = شامل یک عدد است که تعداد R.R هسته ها را تعیین می کند.
NRODS – فقط در روشهای DSN , PERSUES , Pij کاربرد دارد. از هفت عدد تشکیل می‎شود. عدد اول مربوط به تعداد میله ها در خوشه‏، عدد دوم مربوط به فاکتور تقارن در خوشه و عدد سوم و چهارم مربوط به تعداد خطوط و زوایا در مش و عدد پنجم مربوط به تعداد میله ها و عدد ششم مشخص کننده حداکثر میله های فرعی (Rod subs) در هر نوع و عدد هفتم مربوط به حداکثر Sector در هرمیله است.
ANNULUS: از سه عدد تشکیل شده است.
1- شماره حلقه (شمارش از مرکز)
2- شعاع خارجی حلقه برحسب cm
3- شماره مواد برای تمام قسمت هایی که میله اشغال نکرده است.
POLXCOON- برای نواحی که به شکل چند ضلعی است و حداکثر آن تعداد آن برابر NREGIO می باشد. از چهار عدد تشکیل شده است.
1- شماره چند ضعلی 3- شماره ماده داخل چند ضلعی
2- تعداد اضلاع چندضلعی 4- فاصله از مرکز تا دیواره چندضلعی
NPIG- تعریف ناحیه داخلی و روش pij با این کارت انجام می شود که با شماره ناحیه ای که به عنوان ناحیه داخل در نظر گرفته شده‏ مشخص می شود.
RODSUBN: مشخصات میله سوخت نوع N را تعیین می نماید. از چهار عدد تشکیل می شود.
1- شماره نوع میله سوخت 3- شعاع خارجی ناحیه
2- شماره ناحیه داخل میله سوخت 4- شماره ماده داخل میله
ARRAYN: موقعیت میله های نوع N را مشخص می نامید و حداکثر از 12 سری از اعداد چهارتایی می باشد.
N نوع میله را مشخص می نماید. که مشخصات آن با چهار عدد تعیین می شود عدد m، اگر m = 1 باشد آنگاه دومین عدد تعداد میله ها نوع N، سومین عدد شعاع حلقه، و چهارمین عدد زاویه یکی از حلقه ها برحسب رادیان است.
M از عدد 1 تا عدد شش می تواند مقداردهی شود. که با تعریف m = 2 و … اعداد بعدی بوسیله آن تعریف می شود.
MATERIAL: شامل 5 عدد است p:sb, n, t, d, m
m: شماره ماده n: نوع طیف ماده (1- سوخت. 2- غلاف. 3- خنک کننده. 4- کند کننده)
d: چگالی ماده برحسب
t: دما برحسب ؟؟؟ l: st: شامل جفت اعدادی است که عدد اول عدد مشخصه همتراز کتابخانه کد ??? و عدد دوم درصد وزنی آن می باشد.
اگر de-1 باشد آنگاه عدد دوم در l:st چگالی اتمی برحسب
FEWGROUPS p:sb
بوسیله آن تعداد گروه های انرژی را مشخص می نمایند.
آخرین عدد در این کارت تعداد گروه های انرژی کتابخانه مشخص می نماید.
BUCKLING l: st
l:st شامل دو عدد است: 1- باکلینگ شعاعی. 2- باکلینگ محوری اگر محاسبات BURNUP مدنظر باشد ممکن است دو عدد دیگر نیز اضافه شود.
POWERCE I g t nt
این کارت برای کنترل محاسبات مصرف سوخت بکار می رود.
i= مشخص کننده واحد مورد استفاده برای g است.
i= 1 در این صورت q مشخص کننده عناصر سنگین برحسب
i= 2
i= 3
i= 4 آنگاه q نمایانگر شار کلی برحسب می باشد.
i= 6 آنگاه q نمایانگر شار حرارتی برحسب می باشد.
5-3- فایل خروجی کد WIMS
فایل خروجی WIMS متشکل از 16 قسمت (زنجیره) می باشد. هر زنجیره شامل اطلاعات خاصی از نتایج محاسبات می باشد. که می توان با اعمال انتخابهای لازم در فایل ورودی تعداد زنجیره ها را در فایل خروجی کنترل کرد.
در قسمت اول فایل خروجی کد WIMS قسمت اولیه فایل ورودی (Prelude Data) به همراه پارامترهای کتابخانه استفاده شد. نظیر تعداد عناصر‏، تعداد گروههای انرژی و غیره آورده شده است. بعد از این قسمت اطلاعات مربوط به زنجیره ها در فایل خروجی نوشته شده است.
t= فاصله زمانی (برحسب روز) تابش دهی در هر مرحله محاسبات مصرف سوخت می باشد.
nt= تعداد مراحل با فاصله زمانی t می باشد.
Poison n= n تعداد مناطق کمکی برای Burnable poison می باشد در حالت pincell.
Poison i, j= از این ورودی برای محاسبات مصرف سوخت در Picellهای یا جذب بالا استفاده می شود.
i= شماره ناحیه مورد محاسبه در محاسبات Pincell
j= شماره ناحیه در سم داخل میله (Pin)
کد محاسبات قلب رآکتور CITATION
در محاسبات قلب راکتور از کد CITATION استفاده می نمائیم. در اینجا به معرفی مختصر این کد می پردازیم.
2-1- تئوری کد
این کد قابلیت حل معادلات چندین گروهی، پخش (تابع زمان هر مکان) را با استفاده از روش اختلاف محدود در دو یا سه بعد و چندین گروه انرژی دارا می باشد. این ابعاد می توانند و
(x, y, z) یا و … باشند که بسته به نوع هندسه قلب بهترین وضعیت انتخاب می شود.
معادله پخش چند گروهی زیر توسط این کد با روش Equipoise حل می شود.

H: تعداد گروهها
: در دو بعد برای صفحه x, y یا هندسه r،
: هندسه r, z
: اثر پراکندگی از گروه g به گروه h
g < h Down – Scattering
g > h UP- Scattering
در حل معادله پخش، بسته به هندسه قلب و تقارن موجود می توان کل قلب، یک دوم، یک سوم، یک چهارم، یک ششم و … قلب را در نظر گرفت و شرایط مرزی چپ و بالا را بصورت گرادیان شارنوترونی صفر بحساب آورد.
2-2- قابلیت های کد محاسباتی CITATION
1- انجام محاسبات قلب در مختصات یک بعدی‏، دو بعدی و سه بعدی
2- امکان بکار بردن هندسه های مختلف همانند زیر
– تیغه یک بعدی (X)، دو بعدی (X- Y) و سه بعدی (X- Y- Z)
– استوانه یک بعدی (R)، دو بعدی (R-Z) و سه بعدی
– سه ضلعی دوبعدی (T) و سه بعدی (T, Z)
– شش ضلعی دوبعدی (H) و سه بعدی (H, Z)
3- امکان پراکندن نوترون از هر گروه به گروه دیگر
4- قبول سه نوع شرایط مرزی خارجی شامل شار صفر، گرادیان شار صفر و شرایط متناوب
5- حل مسائل مربوط به مقادیر ویژه، چشم ثابت و جستجو روی چگالی هسته ها.
6- تعیین شار نوترون، چگالی نوترون و تولید نوترون در هر نقطه از قلب، نرخ واکنش هسته ها، تعادل تولید و مصرف نوترون در ترکیبات مختلف و حرارت تولید شده در طول کانال خنک کننده.
7- تعیینت چگالی قدرت تولیدی در هر نقطه از قلب رآکتور با توجه به سطح قدرت کاری رآکتور.
2-3- اطلاعات ورودی کد CITATION
برای حل معادلات چند گروهی پخش نوترون در محیط محدود توسط این کد پایه اطلاعات اولیه مورد نیاز آن را تامین کنیم.
در بخش 001 پارامترهای کنترل کننده عمومی نظیر نوع مسئله مورد بررسی (محاسبه ضریب تکثیر‏، چشم ثابت، عمل جستجو بر روی چگالی هسته ها و …)
محاسبات اختلال جهت سیال خنک کننده در قلب، چگونگی پایان محاسبات، نحوه چاپ نتایج، زمان تکرار حلقه ها در برنامه و غیره تعیین می شوند.
در بخش 003 پارامترهای مورد نیاز برای محاسبات شار نوترون وارد می شود. برخی از این پارامترها عبارتند از: معرفی نوع هندسه مسئله، شرایط مرزی، سطح قدرت قلب، تعداد Zonهای مورد استفاده در مسئله و کسری از قلب که در محاسبات در نظر گرفته می شود.
در بخش 004 نحوه مش بندی قلب، تعداد مشها و فاصله بین نقاط مش مشخص می گردد.
در بخش 005 ترتیب قرار گرفتن ترکیبات مختلف در قلب توسط یک ماتریس عددی تعیین می شود. در این ماتریس هر آرایه نماینده یک نوع ماده است.
در بخش 008 تعداد گروههای انرژی و تعداد گروههای پراکندگی به بالا و پائین و ثوابت گروهی موادی که در بخش 005 تعریف شدند وارد می شود.
این ثرابت عبارتند از ضریب پخش نوترون (D)، سطح مقطع پراکندگی نوترون به گروههای دیگر () و حاصلضرب .
پس از اتمام داده های ورودی، عدد 999 در انتهای فایل وارد می شود که بیانگر پایان اطلاعات ورودی می باشد.
2-4- خروجی کد CITATION
برحسب نوع نیاز و انتخاب کاربر در فایل ورودی، خروجی کد که شامل اطلاعاتی نظیر ضریب تکثیر موثر قلب، شار گروهی نوترونها در نقاط مختلف قلب، نرخ واکنش، موازنه نوترونی در هر یک از ترکیبات، چگالی قدرت نقطه ای، قدرت تولیدی توسط هر یک از بسته های سوخت و … می باشد.

0

27