چکیده

سوخت UO2 کارامل یک نوع از سوخت‌های جدید محسوب می‌شود که با غنای کاهش‌یافته برای استفاده در راکتورهای تحقیقاتی با چگالی توان بالا مناسب می‌باشد. کاهش ضخامت و صفحه‌ای بودن سوخت‌های کاراملی باعث افزایش انتقال حرارت و پایین آمدن دمای سوخت می‌گردد. از کد MCNP برای بررسی‌های نوترونی سوخت کاراملی و مقایسه آن با پارامترهای نوترونی راکتور تحقیقاتی تهران استفاده گردیده است و همچنین از نرم‌افزار مهندسی ANSYS با استفاده از روش المان محدود (FEM)، کارایی حرارتی سوخت کاراملی ارزیابی شده است. در این پژوهش، کمیت مهم و قابل ارزیابی نوترونی، بررسی راکتیویته و ضریب تکثیر مؤثر قلب و همچنین ضرایب قله توانی شعاعی و شار نوترون حرارتی قلب راکتور باز طراحی شده می‌باشد. نتایج به‌دست‌آمده از قلب راکتور باز طراحی شده با سوخت کاراملی با نتایج راکتور تهران با سوخت از جنس U3O8-Al بررسی شده است. باتوجه‌به نتایج به‌دست‌آمده، می‌توان بیان کرد که سوخت‌های کاراملی از لحاظ حرارتی باعث افزایش انتقال حرارت و پایین آمدن دمای سوخت شده و همچنین از لحاظ نوترونی با درصد غنای پایین‌تری نسبت به سوخت بارگذاری شده در قلب راکتور تهران به راکتیویته موردنظر در ابتدای سیکل می‌رسد.