With the initiative taken by the SUNRISE project (Sustainable Nuclear Energy Research in Sweden) to construct a Lead-cooled research reactor, this thesis intends to extend the knowledge within nuclear fuel development. By using integral iterative modelling and simulating techniques that mimic real-world phenomena, novel fuel materials like uranium nitride are assessed for future validation. The work deals with the fuel performance analysis of the SUNRISE LFR, employing the TRANSURANUS fuel performance code. This code contains a collection of model parameters that simulate the thermo-mechanical behaviour of the fuel cladding system on an engineering scale of the reactor core. A comparative study is performed for UO$_2$ and UN fuels using the same input data such as fuel geometry. In addition, predefined information relating to the neutronics analysis for the reactor was used as input to the TRANSURANUS code along with literature reviews to select the accurate models on the reactor, fuel, and its behaviour. Furthermore, a sensitivity study is carried out to assess the models and parameters affected by more significant uncertainty. The uncertainty analysis of the UN fuel's swelling models is performed using the Dakota toolkit. The sampling of input data using the Dakota software coupled with the nuclear simulation program TRANSURANUS produced partial rank correlation coefficients significant to the modelling. However, since the assessed models displayed the same correlation coefficients, the results conclude that a deeper understanding of the theoretical swelling model might be required. / I samverkan med initiativet av SUNRISEprojektet (Sustainable Nuclear Energy Research inSweden) som syftar att bygga en blykyld forskningsreaktor, avser denna avhandling att utökakunskapen inom kärnbränsleutveckling. Med användning av integral iterativ modellering ochsimuleringstekniker som efterliknar verkliga fenomen bedöms nya bränslematerial somuranmononitrid för framtida validering. Arbetet behandlar analysen av bränsleprestanda för SUNRISE LFR, med användning avTRANSURANUS bränsleprestandakod. Denna kod innehåller en samling modellparametrarsom simulerar det termomekaniska beteendet hos bränslebetäckningssystemet i en tekniskskala för reaktorkärnan. En jämförande studie utförs för UO2 och UN-bränslen med sammaingångsdata som t.ex bränslegeometrin. Dessutom användes fördefinierad information om denneutroniska analysen för reaktorn som ingångsdata till TRANSURANUSkoden tillsammans medgranskning av litteratur för att välja lämpliga modeller för reaktorn, bränslet och dess beteende.Därtill genomfördes en känslighetsstudie för att bedöma de modeller och parametrar sompåverkas av mer betydande osäkerhet. Osäkerhetsanalysen av UN-bränslets svällningsmodeller utförs med hjälp av Dakota-verktyget.Samlingen av indata med Dakota-programmet i kombination medkärnkraftssimuleringsprogrammet TRANSURANUS gav korrelationskoefficienter för partiell rangviktiga för modelleringen. Eftersom de utvärderade modellerna visade sammakorrelationskoefficienter, tyder slutsatsen på att en djupare förståelse av den teoretiskasvällningsmodellen krävs
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:kth-302565 |
| Date | January 2021 |
| Creators | Vaidya, Udyanth |
| Publisher | KTH, Fysik |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | English |
| Detected Language | English |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | TRITA-SCI-GRU ; 2021:040 |
Page generated in 0.0024 seconds