Mechanistic modeling and simulation of water radiolysis for controling the chemistry in Generation-IV supercritical water-cooled reactors

用于控制第四代超临界水冷堆化学反应的水辐射分解机理建模和模拟

基本信息

  • 批准号:
    424113-2011
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 5.83万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    加拿大
  • 项目类别:
    NSERC/NRCan/AECL Generation IV Energy Technologies Program
  • 财政年份:
    2014
  • 资助国家:
    加拿大
  • 起止时间:
    2014-01-01 至 2015-12-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

The radiolysis of water under operating conditions of both current pressurized water-cooled reactors (~250-330 oC, 10 MPa) and 4th-generation SCW reactors in the future (~430-625 oC, 25 MPa) remains largely unknown. Direct measurements at such high temperatures and pressures, and especially beyond the critical point of water (H2O: tc ~ 373.95 oC, pc ~ 22.06 MPa) are difficult, and computer simulations are an important route of investigation. The objective of this work is to obtain an enhanced understanding of the effects of radiation (fast neutrons, gamma-rays, recoil protons/Oq+ ions, q = 1-8) on aqueous systems in the reactor cores, in order to specify a chemistry control strategy that minimizes corrosion and degradation of reactor components resulting from the radiolytic formation of oxidizing species such as .OH, H2O2, O2, and O2.-/HO2.. Our long-term goal is to develop a benchmark SCW reactor radiolysis model using coupled molecular dynamics (MD) and Monte-Carlo (MC) simulations. This project is based on preliminary results (obtained in our laboratory) that suggest that the heterogeneous molecular structure of SCW (high-density, "liquid"-like regions surrounded by low-density, "gas"-like regions) might be a key factor to better understand water radiolysis near or above tc. It is proposed here to use MD simulations to generate molecularly detailed configurations of SCW at different selected temperatures over a wide range of densities from very dilute vapor to dense SCW, in combination with MC simulations i) to describe the radiolysis of SCW under these specific configurations and ii) to quantitatively determine the yields of all radiolytic species for temperatures up to 625 oC. A number of tests of validity of the codes that are being developed will be carried out, including the influence of key parameters: LET, pH, added solutes (H2 and other .OH scavengers, dissolved O2), high dose rate, etc.). The resulting data will be key inputs into the development of a water chemistry control strategy for the Canadian SCW reactor, defining the oxidizing power of the coolant at various locations in the core. These data will also be of great value for the interpretation of the results of upcoming tests using in-core SCW loops in the Czech Republic.
在目前的压水堆(~250-330 oC,10 MPa)和未来的第四代超临界水反应堆(~430-625 oC,25 MPa)的运行条件下,水的辐解仍然是未知的。在如此高的温度和压力下,特别是超过水的临界点(H2O:tc ~ 373.95 oC,pc ~ 22.06 MPa)的直接测量是困难的,计算机模拟是一个重要的研究途径。这项工作的目的是获得辐射(快中子,γ射线,反冲质子/Oq+离子,q = 1-8)对反应堆堆芯含水系统的影响的增强理解,以指定化学控制策略,最大限度地减少反应堆组件的腐蚀和降解,这些反应堆组件由氧化物质(如.OH,H2 O2,O2和O2)的辐射分解形成。HO2..我们的长期目标是开发一个基准的SCW反应堆辐解模型使用耦合分子动力学(MD)和蒙特-卡罗(MC)模拟。该项目是基于初步结果(在我们的实验室中获得),这表明SCW的异质分子结构(高密度,“液体”状区域周围的低密度,“气体”状区域)可能是一个关键因素,以更好地了解水辐解附近或以上的TC。本文提出利用分子动力学模拟在从非常稀的蒸汽到致密的SCW的广泛密度范围内在不同的选定温度下生成SCW的分子详细构型,结合MC模拟i)描述SCW在这些特定构型下的辐解,ii)定量确定温度高达625 oC的所有辐解物种的产率。将对正在开发的代码的有效性进行一些测试,包括关键参数的影响:LET,pH值,添加的溶质(H2和其他.OH清除剂,溶解的O2),高剂量率等。由此产生的数据将成为加拿大超临界水反应堆水化学控制策略开发的关键投入,确定堆芯不同位置冷却剂的氧化能力。这些数据对于解释即将在捷克共和国使用堆芯SCW回路进行的测试结果也将具有重要价值。

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

JayGerin, JeanPaul其他文献

JayGerin, JeanPaul的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('JayGerin, JeanPaul', 18)}}的其他基金

Theoretical studies of the physical and chemical aspects of primary processes in fundamental radiobiology
基础放射生物学中初级过程的物理和化学方面的理论研究
  • 批准号:
    RGPIN-2022-03972
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 5.83万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Theoretical studies of physical and chemical aspects of primary processes in fundamental radiobiology
基础放射生物学初级过程的物理和化学方面的理论研究
  • 批准号:
    RGPIN-2015-06100
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 5.83万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Theoretical studies of physical and chemical aspects of primary processes in fundamental radiobiology
基础放射生物学初级过程的物理和化学方面的理论研究
  • 批准号:
    RGPIN-2015-06100
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 5.83万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Theoretical studies of physical and chemical aspects of primary processes in fundamental radiobiology
基础放射生物学初级过程的物理和化学方面的理论研究
  • 批准号:
    RGPIN-2015-06100
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 5.83万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Theoretical studies of physical and chemical aspects of primary processes in fundamental radiobiology
基础放射生物学初级过程的物理和化学方面的理论研究
  • 批准号:
    RGPIN-2015-06100
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 5.83万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Theoretical studies of physical and chemical aspects of primary processes in fundamental radiobiology
基础放射生物学初级过程的物理和化学方面的理论研究
  • 批准号:
    RGPIN-2015-06100
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 5.83万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Theoretical studies of physical and chemical aspects of primary processes in fundamental radiobiology
基础放射生物学初级过程的物理和化学方面的理论研究
  • 批准号:
    RGPIN-2015-06100
  • 财政年份:
    2016
  • 资助金额:
    $ 5.83万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Theoretical studies of physical and chemical aspects of primary processes in fundamental radiobiology
基础放射生物学初级过程的物理和化学方面的理论研究
  • 批准号:
    RGPIN-2015-06100
  • 财政年份:
    2015
  • 资助金额:
    $ 5.83万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Theoretical studies of physical and chemical aspects of primary processes in fundamental radiobiology
基础放射生物学初级过程的物理和化学方面的理论研究
  • 批准号:
    9020-2010
  • 财政年份:
    2014
  • 资助金额:
    $ 5.83万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Theoretical studies of physical and chemical aspects of primary processes in fundamental radiobiology
基础放射生物学初级过程的物理和化学方面的理论研究
  • 批准号:
    9020-2010
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    $ 5.83万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual

相似国自然基金

Galaxy Analytical Modeling Evolution (GAME) and cosmological hydrodynamic simulations.
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    10.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
页岩超临界CO2压裂分形破裂机理与分形离散裂隙网络研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2020
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
非管井集水建筑物取水机理的物理模拟及计算模型研究
  • 批准号:
    40972154
  • 批准年份:
    2009
  • 资助金额:
    41.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
微生物发酵过程的自组织建模与优化控制
  • 批准号:
    60704036
  • 批准年份:
    2007
  • 资助金额:
    21.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
ABM有效性检验的关键技术研究
  • 批准号:
    70701001
  • 批准年份:
    2007
  • 资助金额:
    18.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
三峡库区以流域为单元森林植被对洪水影响研究
  • 批准号:
    30571486
  • 批准年份:
    2005
  • 资助金额:
    25.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似海外基金

Spatio-temporal mechanistic modeling of whole-cell tumor metabolism
全细胞肿瘤代谢的时空机制模型
  • 批准号:
    10645919
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 5.83万
  • 项目类别:
A mechanistic understanding of glymphatic transport and its implications in neurodegenerative disease
对类淋巴运输的机制及其在神经退行性疾病中的影响的理解
  • 批准号:
    10742654
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 5.83万
  • 项目类别:
DMS/NIGMS 2: A Stability Driven Recommendation System for Efficient Disease Mechanistic Discovery
DMS/NIGMS 2:用于高效疾病机制发现的稳定性驱动推荐系统
  • 批准号:
    10793779
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 5.83万
  • 项目类别:
Mechanistic Relationships Between Fibrosis, Fibrillation, and Stroke: Multi-Scale, Multi-Physics Simulations
纤维化、颤动和中风之间的机制关系:多尺度、多物理场模拟
  • 批准号:
    10441932
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 5.83万
  • 项目类别:
Mechanistic Relationships Between Fibrosis, Fibrillation, and Stroke: Multi-Scale, Multi-Physics Simulations
纤维化、颤动和中风之间的机制关系:多尺度、多物理场模拟
  • 批准号:
    10617841
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 5.83万
  • 项目类别:
Mechanistic dissection of dynamics of transcriptional regulation by chromatin looping
染色质环转录调控动力学的机制剖析
  • 批准号:
    10508507
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 5.83万
  • 项目类别:
Merging machine learning and mechanistic models to improve prediction and inference in emerging epidemics
融合机器学习和机械模型以改进对新兴流行病的预测和推理
  • 批准号:
    10709474
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 5.83万
  • 项目类别:
Merging machine learning and mechanistic models to improve prediction and inference in emerging epidemics
融合机器学习和机械模型以改进对新兴流行病的预测和推理
  • 批准号:
    10334519
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 5.83万
  • 项目类别:
Mechanistic Pharmacodynamic Modeling for Drug Combination Responses
药物组合反应的机制药效学建模
  • 批准号:
    10398952
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 5.83万
  • 项目类别:
From atoms to mechanisms - Artificial Intelligence augmented molecular simulations for mechanistic ligand design
从原子到机制 - 人工智能增强机械配体设计的分子模拟
  • 批准号:
    10275014
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 5.83万
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了