Nükleer reaktörlerin dinamiği ve kontrolü

Sürekli yakıt ikmaline ihtiyaç duyulmadan elektrik üretimi mümkün olduğu için, nükleer güç reaktörlerine son yıllarda yeniden artan bir ilgi mevcuttur. Dünya'da nükleer enerji alanında yapılan tüm çalışmalar güvenlik açısından kritik seviyede (safety-critical level) kabul edilmektedir. Bu sebeple, nükleer sistemler modellenirken gerçek sistem dinamikleri dikkate alınmalıdır. Bu çerçeve içinde, nükleer reaktör kinetiği, sıcaklık (yakıt ve soğutucu) geri beslemesi başta olmak üzere, kontrol çubuklarının hareketiyle oluşan reaktivite ve reaktör dinamiği sisteme eklenmiştir. Basınçlı su reaktörü (PWR) fiziksel sistemi, belirtilen dinamik denklemler kullanılarak matematiksel olarak modellenmiştir. Sistem, doğrusal olmayan elemanlar içermektedir ve denge noktasında kararsız davranışlar göstermektedir. Çalışma kapsamında, sistem için denetleyici geliştirilerek, reaktör gücünün, yakıt ve moderatör sıcaklıklarının kararlılığı sağlanmıştır. Bu amaçla, kontrol çubuklarının güç reaktörlerine sokulması ve geri çekilmesi modellenmiştir. Böylece, kontrol çubuklarının hareketi ile nükleer güç, reaktivite ve yakıt ve soğutucu sıcaklıklarındaki değişimler kararlı davranış gösterecek şekilde kontrol altına alınmıştır.