Mechanistic materials modeling for nuclear fuel performance

کدهای عملکرد سوخت ابزار مهم برای طراحی، صدور گواهینامه و تجزیه و تحلیل ایمنی راکتورهای هسته ای است. با این حال، توانایی آنها برای پیش بینی رفتار سوخت در شرایط غیرطبیعی به شدت توسط وابستگی قابل ملاحظه ای به مدل های تجربی مواد وابسته به سوختن (اندازه گیری از تعداد رخدادهای شکافت رخ داده است، اما اندازه گیری منحصر به فرد از تاریخ ماده) در اینجا، ما یک پارادایم متفاوتی برای کدهای عملکرد سوخت پیشنهاد می کنیم تا از مدل های مواد مکانیکی استفاده کنند که بر اساس وضعیت فعلی ساختار میکروارگانیسم، به جای سوختن، پایه ریزی شده است. در این رویکرد، یک سری متغیرهای حالت در نقاط مادونات ذخیره می شود و وضعیت فعلی ریزساختار را تعریف می کنند. تکامل این متغیرهای حالت توسط مدل های مکانیکی تعریف شده که توابع شرایط سوخت و سایر متغیرهای دولتی هستند. خواص مواد سوخت و روکش از روابط ریزساختار / اموال تعریف می شود که توابع متغیرهای دولت و شرایط سوخت فعلی هستند. مدل سازی و شبیه سازی چند منظوره در ارتباط با داده های تجربی برای اطلاع رسانی به توسعه این مدل ها مورد استفاده قرار می گیرد. این رویکرد مکانیکی مبتنی بر ریز ساختار، توانایی پیش بینی قابلیت عملکرد سوخت را دارد، اما نیاز به یک تیم محققان برای تکمیل توسعه مورد نیاز و اعتبار این رویکرد را دارد.