Some improvement on the Rod Cluster Control Assemblies neutronic modelling for boron-free Small Modular Reactors

Il reattore NUWARD è uno Small Modular Reactor (SMR) progettato da EDF e dai suoi partner, basato sulla consolidata tecnologia del reattore ad acqua pressurizzata (PWR). Il suo obiettivo è garantire la sicurezza dell'approvvigionamento al sistema elettrico attraverso l'energia nucleare a basso tenore di carbonio, oltre a essere adatto per supportare altre applicazioni ad alta intensità energetica e hard-to-abate come cogenerazione di calore ed elettricità, teleriscaldamento, produzione di idrogeno e dissalazione dell'acqua. Dal punto di vista tecnologico, la principale differenza tra questo innovativo tipo di SMR e i PWR standard risiede nel controllo della reattività durante il ciclo normale del combustibile. Nei casi standard, il boro solubile diluito in acqua viene utilizzato per compensare la reattività in eccesso. Tuttavia, in questi reattori privi di boro, la reattività è controllata principalmente tramite l'inserimento di Rod Cluster Control Assemblies (RCCA) nel nocciolo. Questo cambiamento di progettazione introduce alcune complicazioni, tra cui il fatto che le RCCA vengono inserite profondamente nel nucleo e per periodi più lunghi, sottoponendole a irraggiamento neutronico molto più elevato. Questo irraggiamento porta al deplezione dei loro costituenti assorbitori, diminuendo la loro capacità di controllare il reattore (peso del RCCA) dopo numerosi cicli di combustibile. Lo scopo di questo studio è analizzare e quantificare esaustivamente questo effetto di deplezione dell'assorbitore per comprendere il suo impatto sulla neutronica e sul ciclo del combustibile. Inoltre, lo studio mira a modellare più precisamente la zona appena sopra l'active core, nota come riflettore superiore, dove tutte le aste di controllo (barre d'arresto e RCCA) sono parcheggiate, con conseguente riduzione della riflessione neutronica verso il nucleo attivo.