Numerická analýza betonového prstence biologického stínění

Abstract

Cílem této práce bylo provést analýzu betonového prstence biologického stínění vystaveného vlivu radioaktivního záření. Analýza byla provedena použitím metody konečných prvků na uvažovaný axisymetrický numerický model prstence. První část práce stručně shrnuje teorii vzniku záření při jaderném štěpení v jaderných elektrárnách a popisuje typy těchto záření. Je uvedena důležitost uvážení gama a neutronového záření ve spojení s betonem. Dále jsou popsány těžké betony používané pro stínění záření a vliv tohoto záření na jejich vlastnosti. Hlavní část práce popisuje vytvořený numerický model betonového prstence biologického stínění reaktoru VVER 440/213 s použitím výpočetního programu MATLAB. Je předpokládán axisymetrický model prstence, jenž je následně analyzován s použitím Mazarsova modelu poškození ke zjištění vzniku a následného rozvoje poškození konstrukce vystavené vlivu záření.

The goal of this Master's thesis is to conduct an analysis of a concrete biological shield exposed to the effect of radiation using an axisymmetric numerical model analysed by finite element method. The first part of the work briefly summarizes theory of the radiation originating from nuclear fission in a nuclear reactor and types of this radiation are described. The importance of gamma and neutron radiation in the context of concrete is presented. Heavy concretes used for shielding and the radiation's effect on them are introduced. The main part of the thesis describes a numerical model of a concrete biological shield of reactor VVER 440/213 using MATLAB software. Axisymmetric model of CBS is assumed and analysed using Mazars' damage model to determine formation and development of damage of the structure.