Dr. Jean Raguz og Dr. Maurizio Eduardo Tano Retamales fra Institut for Nuklear Engineering ved University of Texas
”Du kan tænke på en reaktor som en stor spand med 40.000 tennisbolde indeni,” bemærker Raguz.
Under en ulykke, når gassen i kernenreaktoren begynder at varme op, kold luft begynder at stige, en proces kendt som naturlig konvektionskøling. Derudover er brændstofkuglerne lavet af pyrolytisk kulstof og tre-strukturelle isotrope partikler, hvilket gør dem modstandsdygtige over for temperaturer op til 1.600 grader Celsius. Som en meget høj temperaturreaktor (VHTR) kan småstenreaktorer afkøles ved passiv naturlig cirkulation, hvilket gør det teoretisk umuligt for en ulykke som Fukushima at forekomme.
Men under normal drift afkøles rullestenenehøjhastigheds stream. Denne strømning skaber bevægelse omkring og mellem brændstofstenene, ligesom et vindstød ændrer banen på en tennisbold. Udviklerne studerede friktionsprocessen mellem sten og effekten af denne friktion under køleprocessen.
”Vi har fundet disse tennisbolde ”ved hjælp af den diskrete elementmetode, hvor vi tager højde for bevægelse og friktion mellem alle tennisbolde forårsaget af strømmen,” sagde Tano. "Den koblede model valideres derefter mod de termiske målinger i SANA-eksperimentet."
SANA eksperimentet blev udført i begyndelsen af 1990'erne ogmålt, hvordan mekanismerne i reaktoren ændrer sig, når varme overføres fra midten af cylinderen til det udvendige. Dette eksperiment tillod Tano og Ragusa at etablere en standard, mod hvilken de kunne teste deres modeller.
Som et resultat udviklede holdene et jointmodel af beregningsvæskedynamik og diskrete elementmetoder til at studere strømmen over et lag af småsten. Denne model kan nu anvendes på alle små temperaturreaktorer med høj temperatur og er den første beregningsmodel af sin art, der gør det. Disse værktøjer med meget høj præcision gør det muligt for leverandører at designe mere avancerede reaktorer.
Se også:
Høj vækst, manglende tænder, nye knogler: hvad skete der med menneskekroppen i hundrede år
En stor møl blev fundet i Australien. Hendes vingefang er 25 cm
Fysikere har skabt en analog til et sort hul og bekræftet Hawkings teori. Hvor det fører hen?