RBMK-simulator
Nosa, Mikael (2013)
Nosa, Mikael
Lahden ammattikorkeakoulu
2013
Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivs 1.0 Suomi
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-201305056347
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-201305056347
Tiivistelmä
Tämän opinnäytetyön tavoitteena oli suunnitella ja toteuttaa yksinkertainen simulaattori, joka simuloi neuvostoliittolaista RBMK -reaktoria. Tämä kattaa sekä RBMK-1000 että RBMK-1500 reaktorityypit. On tärkeää huomioida että vain itse reaktoria simuloidaan, ei ydinvoimalan muita osia. Täten pois on jätetty turbiinit, sähkön siirtojärjestelmät, käytetyn polttoaineen varastointi, tuoreen polttoaineen toimitus, sekä kaikki muut rakennukset paitsi itse reaktorihalli. Simulaattori on yksinkertaistus todellisesta reaktorista, jossa olisi huomattavasti suurempi määrä varajärjestelmiä. Paljoa oleellista ei ole kuitenkaan jätetty pois, vaan kaikki tärkeä on simuloitu pienemmässä mittakaavassa, joskin reaktorin käynnistys- ja sammutusprosessit on jätetty toteuttamatta, koska ne kestävät useita tunteja. Erilaisten onnettomuuksien generointi sekä positiivinen tyhjiökerroin ovat sisällytettyinä ohjelmakoodissa.
Simulaattori koostuu elektroniikkalevystä, jolla on mikrokontrolleri, led -valoja ja näyttöjä indikaattoreina sekä kytkimiä ja potentiometrejä hallintalaitteina. Levy ja
kaikki muu mainittu on kiinnitetty alumiiniseen runkoon. Laitteiden tarvitseman virran tuottaa paristo. Mikrokontrolleri on ohjelmoitu C-kielellä. Pääohjelma on
suuri silmukka, joka suoritetaan kerran sekunnissa.
Työn tavoitteet saavutettiin: simulaattori toimii ja on riittävän tarkka RBMK -reaktorien toiminnan selostamiseen. Kaikkea ei kuitenkaan ole mallinnettu täydellisesti, vaan joitakin ilmiöitä, kuten reaktorin myrkyttyminen, on
jätetty kokonaan pois. Suurin osa käytetystä ajasta kului reaktorityyppiin ja sen taustalla olevaan fysiikkaan perehtymiseen. Jotkut ohjelmakoodissa esiintyvät arvot
perustuvat vain arvioihin, eivätkä eksaktehin faktoihin.
Simulaattori koostuu elektroniikkalevystä, jolla on mikrokontrolleri, led -valoja ja näyttöjä indikaattoreina sekä kytkimiä ja potentiometrejä hallintalaitteina. Levy ja
kaikki muu mainittu on kiinnitetty alumiiniseen runkoon. Laitteiden tarvitseman virran tuottaa paristo. Mikrokontrolleri on ohjelmoitu C-kielellä. Pääohjelma on
suuri silmukka, joka suoritetaan kerran sekunnissa.
Työn tavoitteet saavutettiin: simulaattori toimii ja on riittävän tarkka RBMK -reaktorien toiminnan selostamiseen. Kaikkea ei kuitenkaan ole mallinnettu täydellisesti, vaan joitakin ilmiöitä, kuten reaktorin myrkyttyminen, on
jätetty kokonaan pois. Suurin osa käytetystä ajasta kului reaktorityyppiin ja sen taustalla olevaan fysiikkaan perehtymiseen. Jotkut ohjelmakoodissa esiintyvät arvot
perustuvat vain arvioihin, eivätkä eksaktehin faktoihin.