بهینه‌سازی مصرف سوخت در نیروگاه هسته‌ای بوشهر با الگوریتم ریاضی

وی اظهار داشت: در صورتی که بتوانیم چگالی قدرت (Power Peaking Factor PPF) یا نیروگاه را به عدد یک نزدیک کنیم علاوه بر آنکه ایمنی راکتور افزایش می‌یابد، مصرف سوخت راکتور یکنواخت‌تر می‌شود که در نتیجه شرایط مناسب برای سوخت گذاری را برای سالهای آتی فراهم می‌‌کند.
 

بابایی با تاکید بر اینکه در این پروژه تحقیقاتی تلاش شده تا چگالی قدرت راکتور نیروگاه هسته‌ای بوشهر به یک نزدیک شود، ادامه داد: PP به نحوه آرایش مجتمع‌های سوخت در درون قلب بستگی دارد.
 

وی با بیان اینکه در سیکل اول سوخت گذاری از 6 نوع مجتمع با  غناهای 1.6، 2.4 و 3.6 درصد در درون قلب راکتور قرار داده می‌شود، ادامه داد: اگر بخواهیم کل قلب را شبیه سازی کنیم، تعداد حالات چینش مجتمع‌ها عددی در حدود 10 به توان 106 حالت می‌شود. با توجه به تقارن هگزاگونال تنها نیاز به برسی آرایش مجتمع‌ها در یک ششم قلب داریم که با توجه به این تقارن تعداد حالات به 465,585,120 حالت می‌رسد. انتخاب یک حالت از این تعداد مستلزم صرف زمان زیادی است و با توجه به اینکه PPF دارای تابع هدف خاصی نیست باید از یک الگوریتم ریاضی استفاده شود.
 

مجری طرح الگوریتم مورد استفاده در این تحقیق را PSO دانست و در این باره توضیح داد: الگوریتم PSO یک الگوریتم جستجوی اجتماعی است که برای اولین بار در سال 1995 توسط Eberhart  و Kennedy از روی رفتار اجتماعی دسته‌های پرندگان مدل شده ‌است. این الگوریتم برای بهینه سازی توابع چند بعدی که دارای تابع هدف خاصی نیستند مورد استفاده قرار می‌گیرد.
 

مجری طرح با تاکید بر اینکه در این پروژه از کدهای شبیه سازی قلب استفاده شده است، توضیح داد: در حال حاضر PPF راکتور هسته ای بوشهر در لحظه ی شروع به کار 1.35 بوده است، با ارائه این آرایش توانستیم این میزان را به PPF 1.226 کاهش دهیم.
 

این محقق یادآور شد: روش‌های علمی متفاوتی برای انتخاب ترکیب مناسب برای چیدمان مجتمع‌های سوخت مورد استفاده قرار گرفته ‌است. انتخاب بهتر در پیکربندی بارگذاری مجتمع‌های سوخت باعث اطمینان بخشیدن در استفاده کافی از مواد شکافت پذیر هسته‌ای و ایمنی بیشتر در طول بهره برداری راکتور می شود.