Abstract
高溫氣冷式反應器屬於國際上六種新世代核反應器中的一種，具有固有安全及高溫之特性，能夠提高核能電廠的發電效率。相對於輕水式反應器，都卜勒效應對於高溫氣冷式反應器的爐心中子會有較大的影響。文獻資料顯示，不同幾何尺度的溫度模型在模擬高溫氣冷式反應器中的溫度分布時，都卜勒效應會對於爐心計算造成不同程度的影響。使用Pebble 燃料球與TRISO燃料粒子作為計算的溫度模型，有不同程度的都卜勒效應。本論文從微觀的角度來建立溫度模型，探討其對爐心增殖因數的影響。 當核種發生分裂反應時，原子核會裂解成兩個質量不同且具高能量的分裂產物，經由與燃料材之間的碰撞，這些高能分裂產物會在材料中形成短暫且小體積的局部高溫區域，稱為熱點。本論文探討在穩態的條件下，熱點存在與否對增殖因數的影響。分裂反應是隨機的機制。因此計算工具必須要能夠模擬熱點在三維空間內的隨機分佈，同時熱點的隨機分佈則要能夠滿足爐心之功率分佈。但目前並無一套爐心計算軟體可模擬爐心中隨機分佈的熱點，因此本論文發展了一個能夠模擬隨機分布熱點的三維節點中子擴散爐心計算程式。研究結果顯示，只有當爐心中熱點的密度很大時，才會造成增殖因數的變化。然而由於高溫氣冷式反應器低功率密度的特性，爐心實際上是不會存在如此高密度的熱點，因此熱點的產生不致對高溫氣冷式反應器的增殖因數造成影響。