مقایسه سینتیک چند نقطه ای با معادله پخش نوترون و سینتیک نقطه ای متداول برای بررسی رفتار گذرا سریع در راکتورهای هسته ای

یکی از جنبه های مهم در طراحی و عملکرد یک راکتور هسته ای، بررسی رفتار راکتور در طی حالات گذرا و شرایط غیر پایا است. برای این منظور، روش های مختلفی برای تحلیل حالت گذرا ارایه شده است. حل مستقیم معادله پخش نوترون در حالت گذرا به همراه معادله غلظت مولدهای نوترون تاخیری یکی از روش های دقیق ولی پرهزینه از نظر محاسباتی به حساب می آید. استفاده از این روش ها در طراحی سیستم کنترل توان راکتورهای هسته ای نیز موجب پیچیدگی کنترل کننده می شود که پیاده سازی آن را در عمل با مشکل مواجهه می کند. از این رو، در طراحی سیستم کنترل راکتور هسته ای معمولا از سینتیک نقطه ای استفاده می شود که تغییرات مکانی شار در نظر گرفته نمی شود. اخیرا سینتیک چند نقطه ای برای کاستن این نقصان ارایه شده است. این روش در طراحی سیستم کنترل استفاده شده است اما دقت آن بررسی نشده است. این مقاله به مقایسه سینتیک چند نقطه ای در تغییرات آنی میله کنترل و مقایسه با سینتیک نقطه ای متداول و حل مستقیم معادله پخش وابسته به زمان می پردازد. استخراج معادلات سینتیک چند نقطه ای با استفاده از معادلات پخش دو گروهی انجام و از روش رانجی کوتا مرتبه 4 برای حل معادلات، استفاده شده است. نتایج نشانگر این است که، سینتیک چند نقطه ای رفتار گذرا را با انحراف کمتری از سینتیک یک نقطه ای محاسبه می کند. انحراف ناشی از تغییرات زیاد راکتیویته بیشتر از حالتی است که تغییرات راکتیویته آرام باشد. انحراف ناشی از تغییرات زیاد راکتیویته بیشتر از حالتی است که تغییرات راکتیویته آرام باشد. بنابراین سینتیک چند نقطه بیشتر برای بررسی تغییرات آرام و کند راکتیویته پیشنهاد می شود.