Stuttgart, Univ., Diss., 2002.

Techn. Universiẗat, Diss., 2001--Berlin.

Der Reaktordynamikcode DYN3D wird für Kernanalysen von Natrium-gekühlten schnellen Reaktoren (SFR) erweitert. In diesem Bericht werden neu implementierte thermomechanische Modelle für die adäquate Simulation von SFR-Transienten beschrieben, die die Simulation der axialen Wärmeausdehnung von Brennstäben und die radiale Ausdehnung des Reaktorkerns umfassen. Darüber hinaus wurde das Verfahren zur Erstellung von Querschnittsbibliotheken für DYN3D für SFR-Analysen erweitert. Die Verifizierung der neuen Modelle und der Querschnittserstellung erfolgte auf Vollkern-Ebene mit stationären Experimenten von der BFS-Testanlage des IPPE Obninsk und Daten des großen oxidischen Kerns des OECD/NEA-Benchmark und den Experimenten zum Zyklusende des Phenix-Kerns. Die DYN3D-Ergebnisse wurden mit der Monte-Carlo-Referenzlösung verglichen, die durch den SERPENT-Code berechnet wurde. Die Testergebnisse zeigen, dass die neu entwickelten Modelle die Wärmeausdeh-nungseffekte der Kernstruktur genau berücksichtigen können. Das neu entwickelte Verfahren zur Erstellung von Querschnittsbibliotheken wurde ebenfalls auf der Basis von SERPENT-Ergebnissen erfolgreich verifiziert. Zur Validierung wurden mehrere Tests, die sowohl stationäre als auch transiente Fälle aus den Phenix-Experimenten enthalten, mit DYN3D berechnet. Die DYN3D-Lösungen weisen eine gute Übereinstimmung mit den experimentellen Daten auf, was die Anwendbarkeit der Codes für Kernanalysen von Natrium-gekühlten schnellen Reaktoren bestätigt.

The diploma thesis deals with photocatalytic degradation of organic polutants on water- suspended UV activated anatase particles. The measurements are executed on a pilot plant UV photoreactor and the aim the thesis is to figure out the time course of azo dyes degradation under different photoreactor settings and subsequently infer the effectivity of the photoreactor under different settings. The degree of the aze dyes degradation is evaluated via UV-VIS spectrometry.

This master’s thesis deals with boiling crisis and with departure from nucleate boiling ratio. This thesis explains terms like the boiling crisis in nuclear reactors and the thesis deals with individual parameters of the reactor core, which have an impact on departure from nucleate boiling ratio. After that, the thesis deals with subchannel analysis and describes basic mathematical and physical models of the chosen subchannel program. The thesis then processes, with the ALTHAMC12 subchannel program, the chosen parameters and their impact on departure from nucleate boiling ratio. The conclusion of the diploma thesis deals with the evaluation of the best and worst calculated combination.

This master thesis deals with the possibilities of traffic of nuclear power unit at thermal and power effect at the end of the campaign, focusing on VVER reactors. For a better idea of the reader the design of key components of the unit in terms of performance is analysed. Parameters of relevant components for Dukovany NPP are presented briefly. The possibilities of traffic of nuclear power unit on thermal and power effect at the end of the campaign are particularly demonstrated on the example of the Dukovany NPP. Furthermore the program Moby-Dick is introduced and the basic possibilities for its use to calculate the course of the campaign are described. At the end of the thesis, we conducted sample calculations for the duration of the campaign on the fourth block of the nuclear power plant.

Title: Prototype of detector for detection of reactor's antineutrinos Author: Lukáš Fajt Department: Institute of Particle and Nuclear Physics Supervisor: Doc. Ing. Ivan Štekl, CSc., IEAP, CTU in Prague Abstract: This master thesis is related to the development of the complex detector of reac- tor's antineutrinos, so called S3 , which is based on the polystyrene scintillation detectors. The detector S3 (dimensions 40 x 40 x 40 cm3 ) will be located in the close vicinity of a nuclear reactor (5-12 m) and its purpose will be to measure reactor's power, isotopic composition of the nuclear fuel and moreover verification of the sterile neutrino hypothesis by detecting reactor's antineutrinos via the Inverse Beta Decay (IBD) interaction. Within the thesis, the first prototype of the antineutrino detector was constructed. It is composed of 18 scintillation plates (40 x 20 x 1 cm3 ) and corresponding electronics. With this prototype the first test with cosmic muons were performed. Within the thesis, the energy reso- lution of the scintillation plates was significantly improved by the optimization of their chemical composition and selection of the optimal refractive material. The proper energy resolution is very important for the detector functionality. In addition, a new methods for the production of coating layer...

Der Reaktordynamikcode DYN3D wird für Kernanalysen von Natrium-gekühlten schnellen Reaktoren (SFR) erweitert. In diesem Bericht werden neu implementierte thermomechanische Modelle für die adäquate Simulation von SFR-Transienten beschrieben, die die Simulation der axialen Wärmeausdehnung von Brennstäben und die radiale Ausdehnung des Reaktorkerns umfassen. Darüber hinaus wurde das Verfahren zur Erstellung von Querschnittsbibliotheken für DYN3D für SFR-Analysen erweitert. Die Verifizierung der neuen Modelle und der Querschnittserstellung erfolgte auf Vollkern-Ebene mit stationären Experimenten von der BFS-Testanlage des IPPE Obninsk und Daten des großen oxidischen Kerns des OECD/NEA-Benchmark und den Experimenten zum Zyklusende des Phenix-Kerns. Die DYN3D-Ergebnisse wurden mit der Monte-Carlo-Referenzlösung verglichen, die durch den SERPENT-Code berechnet wurde. Die Testergebnisse zeigen, dass die neu entwickelten Modelle die Wärmeausdeh-nungseffekte der Kernstruktur genau berücksichtigen können. Das neu entwickelte Verfahren zur Erstellung von Querschnittsbibliotheken wurde ebenfalls auf der Basis von SERPENT-Ergebnissen erfolgreich verifiziert. Zur Validierung wurden mehrere Tests, die sowohl stationäre als auch transiente Fälle aus den Phenix-Experimenten enthalten, mit DYN3D berechnet. Die DYN3D-Lösungen weisen eine gute Übereinstimmung mit den experimentellen Daten auf, was die Anwendbarkeit der Codes für Kernanalysen von Natrium-gekühlten schnellen Reaktoren bestätigt.

The aim of the thesis was to define the meaning of radiochemical processes which take place in coolant of the primary circuit of the Nuclear Power Plant; and to describe the way of measurement of chemical parameters. The second aim was to define the significance of dissolved hydrogen to compensate for corrosion-threatening corrosion-safe operation of plant and to describe the method of generating hydrogen by ammonia. The third aim was to investigate the time courses of ammonia and hydrogen concentrations within the two production units. The last aim was to investigate unilateral dependence between ammonia and hydrogen concentrations. The first two aims were met by using system analysis of coolant chemical parameters, methods of measuring them, and ongoing radiochemical processes in the coolant. Ammonia and hydrogen were selected for deeper investigation, because of the results of the analysis. H1, H2 and H3 hypotheses have been formulated to meet the other two aims. The H1 hypothesis was used to verify the empirical distribution of ammonia and hydrogen concentration measurements by non-parametric normality testing. Hypothesis H2 investigated the time dependence of ammonia and hydrogen concentrations by regression analysis. In case of verification of H3 hypothesis the method of regression and correlation dependency was used. The verifying of hypothesis has shown that the empirical distribution of the measurement of hydrogen and ammonia concentrations is more closely related to the theoretical normal distribution. Furthermore, it was verified that the linear regression function of the time dependence of ammonia and hydrogen concentration measurements is close to the parallel to the timeline during the fuel campaign. Linear regression and correlation analysis confirmed that the correlation between hydrogen and ammonia concentrations is similar on both blocks and close to strong positive correlation. Verification of required regressive and correlative bending between ammonia and generated hydrogen can be understood as a practical contribution.

In der vorliegenden Arbeit wurde die heterogen-katalysierte, partielle Gasphasenhydrierung von Benzol zu Cyclohexen untersucht. Dazu wurden Träger- und Schalenkatalysatoren für Schüttgutreaktoren sowie Mikrostruktur-Reaktoren mit katalytisch aktivierten Wafern hergestellt und eingesetzt. Die Bildung des thermodynamisch und kinetisch nicht begünstigten Zielproduktes Cyclohexen konnte durch den Reaktionsmodifikator Methanol bewirkt werden. Dieser war in der Lage, die Verhältnisse der Geschwindigkeiten der Teilreaktionen sowie der Sorptionsprozesse an der Katalysatoroberfläche so zu beeinflussen, daß Cyclohexen im Abgasstrom der Reaktion nachgewiesen werden konnte. Dabei gelang es außerdem, die Reaktion unter quasi-stationären Bedingungen an unterschiedlichen Katalysatoren reproduzierbar durchzuführen und mit Hilfe eines einfachen Verfahrens die Katalysatoren zu reaktivieren. Der Einfluß des Trägermaterials von Ruthenium-Katalysatoren auf Umsatzgrad, Selektivität sowie das Desaktivierungsverhalten während der Gasphasenhydrierung wurde ermittelt. Darüber hinaus wurde eine Reihe von unpromotierten und promotierten Ru/Al2O3-Trägerkatalysatoren mit Hilfe des Sol-Gel-Verfahrens präpariert und in der Gasphasenhydrierung von Benzol in Gegenwart des Reaktionsmodifikators Methanol untersucht. Dabei konnte gezeigt werden, daß die zusätzliche Promotierung mit Zinkoxid zu einer weiteren Verbesserung der Cyclohexen-Bildung führte. Die Mikrostruktur-Reaktoren für die partielle Gasphasenhydrierung von Benzol wurden zum einen aus mikrostrukturierten Aluminium-Wafern und zum anderen aus mikrostrukturierten Edelstahl-Wafern gebildet. Beide Wafertypen wurden mit unterschiedlichen Methoden katalytisch aktiviert. Die Aluminium-Wafer wurden durch anodische Oxidation und anschließende Imprägnierung aktiviert, für die Aktivierung der Edelstahl-Wafer wurde ein Sol-Gel-Tauchbeschichtungs- Verfahren mit Imprägnierung angewendet. Bei der Untersuchung der partiellen Gasphasenhydrierung von Benzol an den Mikrostruktur-Reaktoren mit den jeweiligen Waferkatalysatoren zeigte sich, daß die Mikrostruktur-Reaktoren mit Aluminium-Waferkatalysatoren bezüglich der Bildung von Cyclohexen besser geeignet waren, als die Mikrostruktur-Reaktoren mit Edelstahl-Waferkatalysatoren. Es wurde gezeigt, daß ein Mikrostruktur-Reaktor in der partiellen Gasphasenhydrierung von Benzol das gleiche Selektivitäts-Umsatz-Verhalten aufweist, wie ein Schüttgutreaktor mit vergleichbarem Schalenkatalysator.