(GRS-697) INNOSYS-2 – Entwicklung moderner High-fidelity Multiscale-Multiphysik-Rechenmethoden zur Sicherheitsbewertung innovativer Reaktorkonzepte

Dieser Bericht dokumentiert die im Rahmen des im GRS-Eigeninteresse durchgeführten Arbeiten zur Weiterentwicklung moderner Multiscale-Multiphysik-Rechenmethoden zur Sicherheitsbewertung innovativer Reaktorkonzepte. Hintergrund ist die Tatsache, dass wesentliche Akzeptanzkriterien für den sicheren Reaktorbetrieb nicht nodale, sondern lokale, d.h. stabweise aufgelöste (Pin-by-pin-)Größen wie maximale lokale Stablängenleistung, maximale Brennstofftemperatur, maximale Hüllrohrtemperatur etc. sind. Zur besseren Bestimmung lokaler Parameter sind daher hochaufgelöste (sog. high fidelity) gekoppelte Multiphysik-Simulationen in Stab- bzw. Unterkanal-Darstellung erforderlich, um lokale neutronenphysikalische und thermohydraulische Phänomene möglichst realitätsgetreu modellieren und – in künftiger Verbindung mit Unsicherheitsanalysen – Aussagen zu Sicherheitsmargen erhalten zu können. Zur Erreichung dieser Ziele wurden in diesem Vorhaben (Entwicklungs-)Arbeiten auf folgenden Gebieten durchgeführt

− Entwicklung gekoppelter Pin-by-pin-Rechenmethoden schneller Systeme,
− Reaktorphysik zur Sicherheitsbewertung schneller Systeme,
− Thermohydraulik zur Sicherheitsbewertung schneller Systeme.

Im Rahmen dieses Vorhabens wurde ein Nachwuchswissenschaftler, der an diesem Projekt maßgeblich mitgewirkt hat, im November 2021 an der Technischen Universität Dresden mit einer Dissertation zum Thema Development of Advanced Methods for Safety Assessment of Sodium Cooled Fast Reactors zum Dr.- Ing. promoviert. Dies stellt einen konkreten Beitrag nicht nur zur Kompetenzerhaltung, sondern auch zur Förderung des wissenschaftlichen Nachwuchses auf dem Gebiet der nuklearen Sicherheitsforschung dar.