జర్నల్ ఆఫ్ న్యూక్లియర్ ఎనర్జీ సైన్స్ & పవర్ జనరేషన్ టెక్నాలజీ

FRAPCON ఉపయోగించి బర్న్ అప్ ఎక్స్‌టెన్షన్‌తో ఇంధన రాడ్ పనితీరుపై రిమ్ స్ట్రక్చర్ ఎఫెక్ట్స్

జియాంగువో యు, హాంగ్బిన్ జాంగ్

లైట్ వాటర్ రియాక్టర్ (LWR) యొక్క అధీకృత ఇంధన బర్న్ అప్ పరిమితిని పొడిగించడం అనేది అణు విద్యుత్ ప్లాంట్ల వాణిజ్య పోటీతత్వాన్ని పెంపొందించడానికి అత్యంత ఆశాజనకమైన పద్ధతుల్లో ఒకటి. అధిక బర్న్ అప్‌తో ప్రయోజనాలు తగ్గిన నిర్వహణ మరియు ఇంధన చక్రం ఖర్చులు, తక్కువ రీఫ్యూయలింగ్ కార్యకలాపాలు తద్వారా అధిక సామర్థ్య కారకాలకు దారితీస్తాయి మరియు ఉత్పత్తి చేయబడిన శక్తికి సాధారణీకరించబడిన ఖర్చు చేసిన ఇంధనం విడుదలయ్యే పరిమాణాన్ని తగ్గించడం. అయినప్పటికీ, అధిక బర్న్ అప్ ఇంధనంతో ఇంధన కడ్డీల సమగ్రతను నిర్ధారించడానికి, ఇంకా అనేక సమస్యలను పరిష్కరించాల్సిన అవసరం ఉంది. ఉదాహరణకు, హై బర్న్ అప్ స్ట్రక్చర్ (HBS) లేదా రిమ్ స్ట్రక్చర్ ఏర్పడటం అనేది ఎల్‌డబ్ల్యుఆర్‌లో బర్న్ అప్ ఎక్స్‌టెన్షన్ మరియు ఫ్యూయల్ థర్మో ఫిజికల్ లేదా మెకానికల్ లక్షణాలపై హెచ్‌బిఎస్ ప్రభావంతో ఇన్-పైల్‌లోని గుళికల అంచు వద్ద అత్యంత ముఖ్యమైన పునర్నిర్మాణ ప్రక్రియలు. పొడిగించిన బర్న్ అప్‌ని విజయవంతంగా అమలు చేయడానికి కీలకమైన అవసరం. ఇంధనం యొక్క ఉష్ణ మరియు యాంత్రిక లక్షణాలను HBS ఏకకాలంలో ప్రభావితం చేస్తుందని మద్దతు ఇవ్వడానికి స్వతంత్రంగా ప్రయోగాత్మక ఆధారాలు ఉన్నాయి. కానీ అలాంటి HBS ఇంధన థర్మో-ఫిజికల్ లేదా మెకానికల్ లక్షణాలను ఎలా ప్రభావితం చేస్తుందో ఇప్పటికీ బాగా అర్థం కాలేదు. ఈ పనిలో, ఇంధన కడ్డీల విచ్ఛిత్తి వాయువు ప్రవర్తనపై HBS నిర్మాణం యొక్క ప్రభావం సాధారణ ఆపరేటింగ్ పరిస్థితులలో అంచనా వేయబడింది. ఇంధన పనితీరు కోడ్ FRAPCON-4.0 అనేది FRAPFGR మోడల్ ద్వారా HBS నిర్మాణంతో పూర్తి-నిడివి గల ఇంధన రాడ్‌ల విచ్ఛిత్తి వాయువు సంబంధిత లక్షణాలను అనుకరించడానికి మరియు సాధారణ ఆపరేటింగ్ పరిస్థితులలో Massih మోడల్ ద్వారా రిమ్ నిర్మాణం లేకుండా ఉపయోగించబడింది. బర్న్ అప్ ప్రస్తుత పరిమితి 62 నుండి ప్రతిపాదిత కొత్త పరిమితి 75 GWd/MTU వరకు విస్తరించినందున, ప్లీనమ్ ప్రెజర్ మరియు విచ్ఛిత్తి వాయువు విడుదల ఫ్లాట్ పవర్ హిస్టరీ ప్రొఫైల్‌లతో మరియు HBS ఎఫెక్ట్‌లను పరిగణనలోకి తీసుకోకుండానే స్వల్ప పెరుగుదలను కలిగి ఉన్నట్లు కనుగొనబడింది. అయితే పవర్ హిస్టరీ ప్రొఫైల్‌లు అధిక గరిష్ట కారకాలను కలిగి ఉన్నప్పుడు మరియు HBS నిర్మాణం యొక్క సహకారాన్ని పరిగణనలోకి తీసుకున్నప్పుడు పెరుగుదల మరింత స్పష్టంగా కనిపిస్తుంది. ఇంధన కడ్డీల సమగ్రతను నిర్ధారించడానికి NPP కార్యకలాపాలలో పవర్ హిస్టరీ ప్రొఫైల్‌లను రేడియల్‌గా మరియు యాక్సియల్‌గా వీలైనంత ఫ్లాట్‌గా ఉంచాలని సిఫార్సు చేయబడింది, అంటే బర్న్ అప్ ఎక్స్‌టెన్షన్ యొక్క ప్రయోజనాలను గ్రహించవచ్చు.