핵 슬롯 연구소
핵 슬롯 연구
핵 및 기타 방사성 재료는 생명을 구하는 의료 진단 및 처리, 온실 가스 배출이없는 전기 생성, 국방, 고급 측정, 식품 멸균 및 기타 목적에 사용됩니다.
사회가 이러한 중요한 용도로부터 혜택을받을 수 있도록, 이러한 유해 물질의 저장, 운송 및 처분 중에 대중과 환경을 보호하는 슬롯은 개발 및 안전하게 운영되어야합니다.연방 규정에 따라 이러한 패키지는 정상 및 심각한 화재, 충돌 및 기타 사고 조건에서 제대로 작동하도록 요구합니다. 핵 포장 안전 관심과 전문 지식을 가진 엔지니어가 산업, 국가 실험실 및 정부 기관의 전문적인 기회를 제공합니다. 리노 기계 공학부의 핵 포장 프로그램 인 네바다 슬롯교 (University of Nevada)는 1993 년부터 포장 연구를 수행했습니다.
추가 정보를 원하거나 핵 슬롯 프로그램 활동에 참여하려면 핵 슬롯 교수진에게 문의하십시오.
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학생 참여 기회
핵 포장 안전 및 열/유체 과학과 관련된 경험 및 연구 전문 지식을 얻고 자하는 자격을 갖춘 슬롯원 및 학부생들에게는 자금 지원 및 신용 신용 기회가 제공됩니다. 이러한 기회에는 교수진 및 다른 학생들과 협력하는 것이 포함됩니다. 이 프로그램의 몇몇 학생들은 이제 관련 분야에 고용되어 있습니다. 또한,네바다 슬롯교, 리노 슬롯원 원자력원자력 산업, 국가 실험실 또는 정부 기관슬롯 일하는 데 관심이있는 미국 시민 및 영주권자에게 MS 및 Ph.D. 도.
박사 학위를받는 학생들을위한 슬롯원 보조원. 또는 MS도
사용한 원자력 연료 캐니스터 내부 조건을 측정하고보고하는 자체 구동 플랫폼
2020 년 9 월,미국 원자력 규제위원회 발표, 경쟁력있는 보조금 신청 프로세스를 기반으로, 네바다 슬롯교 (University of Nevada), 리노 엔지니어링 슬롯 (Reno College of Reno College of Engineering)을 3 년 동안 거의 50 만 달러에 제공하여 두꺼운 벽에서 사용 된 핵 연료 용기 내부의 조건을 측정하고 외부의 수신기에게 안전하게 전송할 수있는 개념 증명 시스템을 개발하고 있습니다. 이 작업은 중고 핵 연료 저장 및 운송의 안전을 보장하는 데 도움이됩니다. 두꺼운 금속 벽에서 데이터를 안정적으로 전송할 수있는 저전력 자기 공명 신호의 개발이 필요합니다. 또한 전력을 생산하기 위해 사용 된 연료에 의해 생성 된 열을 수확하는 열전 장치를 개발하고 배치 할 것입니다. 이 에너지는 측정 및 신호 전송 장치에 전원을 공급합니다. 여러 슬롯원생들은 엔지니어링 교수진과 긴밀히 협력하여 이론적, 계산 및 실험적 연구 개발을 수행합니다. 이 작품은 보관 저널과 동료 검토 컨퍼런스 절차에 게시 될 것입니다. 연구 그룹은 원자력 기술 및 서비스 회사와 상호 작용할 것입니다. 이 작업에는 방사성 물질과의 접촉이 포함되지 않습니다.
기계 또는 전기 공학 학사 학위 또는 밀접하게 관련된 분야의 학사 학위 및 연구 수행에 대한 강한 관심이 필요합니다. 미국 시민권 또는 영주권도 필요합니다. 보조원은 네바다 슬롯교, 리노 슬롯원 학비, 건강 혜택, 교직원의 감독, 마스터 학생의 경우 1600 달러 또는 박사 학위를 위해 $ 1900/월 $ 1900/월을 제공 할 것입니다. 재학생. 학부생을위한 시간당 고용은 특히 1 년 이내에 슬롯원 연구를 시작하는 데 관심이있는 학생들을 위해 이용할 수 있습니다.자세한 내용은 문의하십시오교수 Miles Greiner86999_87008Mustafa Hadj Nacer,Yan Wang및/또는Jihwan Yoon.
핵 재료 준비 시설에 대한 환기 요구 사항
이 작업은 준비 시설 내슬롯 열 발생 핵 재료 패키지의 온도를 예측하기 위해 계산 유체 역학 기반 모델을 개발하고 있습니다.
기계 공학 또는 밀접하게 관련된 분야의 학사 학위 및 연구 수행에 대한 강력한 관심이 필요합니다. 미국 시민권 또는 영주권도 필요합니다. 보조원은 네바다 슬롯교, 리노 슬롯원 학비, 건강 혜택, 교직원의 감독, 마스터 학생의 경우 1600 달러 또는 박사 학위를 위해 $ 1900/월 $ 1900/월을 제공 할 것입니다. 재학생. 학부생을위한 시간당 고용은 특히 1 년 이내에 슬롯원 연구를 시작하는 데 관심이있는 학생들을 위해 이용할 수 있습니다. 자세한 내용은 Miles Greiner 교수 및/또는 Mustafa Hadj Nacer 교수에게 문의하십시오.
원자력의 UNR 슬롯원 친교
원자력 기금의 UNR 슬롯원 친교는 미국 시민과 영주권자가 원자력 산업, 국가 실험실 또는 정부 기관에서 일하는 데 관심이있는 MS 및 박사 학위를 취득합니다. 도.
시간당 고용 또는 ME 499 특별 프로젝트에 대한 정보는 재단 재단 교수 Miles Greiner 및/또는 연구 조교 Mustafa Hadj Nacer에게 문의하십시오.
연구 및 정부 서비스
1993 년부터 미국 에너지 국 (DOE), NNSA (National Nuclear Security Administration), 미국 원자력 규제위원회 (NRC), 네바다 주 및 산업은 기본적으로 자금을 지원하고 적용된 연구에 자금을 지원하고 핵 슬롯의 안전을 개선했습니다. 이 연구는 정상적인 작동 조건 하에서 슬롯 조건을 복제하는 열/유체 과학 실험과 심각한 가설 및 역사적 화재 사고가 포함됩니다. 프로그램 학생, 교직원 및 교직원은이 데이터를 사용하여 CFD (Computational Fluid Dynamics) 모델을 만들고 검증했습니다. 그런 다음 이러한 모델을 사용하여 다양한 정상 및 잠재적 사고 조건에서 패키지 성능을 예측합니다. 정부 기관은 연방 정부가 면허를 취득한 핵 연료 패키지가 심각한 사고 중에 제공하는 안전 수준을 더 잘 이해하기 위해이 작업에 자금을 지원했습니다..
현재 연구 활동
핵 연료 어셈블리는 주로 이산화 우라늄 연료 펠릿을 함유 한 지르칼로이 클래딩 튜브의 제곱 배열로 구성됩니다. 펠렛은 고도로 방사성이되어 핵분열 제품 가스를 생성하는 반면 어셈블리는 전력 반응기에 사용됩니다. 사용 된 핵 연료 (UNF) 어셈블리가 원자로에서 제거 된 후, 방사능 및 열 발생률은 감소하는 반면 수중 저장됩니다. 물은 또한 방사선에서 주변을 보호하고 연료 온도를 제어합니다. 충분한 시간이 지나면 어셈블리는 가스로 채워진 스테인레스 스틸 캐니스터로 이동합니다. 그런 다음 캐니스터는 현장 건조 저장 또는 오프 사이트 운송을 위해 두꺼운 벽 패키지로 배치됩니다. 정상적인 저장 및 운송 중에 연료는 향후 처리 또는 재 슬롯을 허용하기 위해 원래 구성에 남아 있어야합니다. 또한 연방 규정 (10CFR71)은 운송 패키지가 일련의 가상 사고 사건 후에 격리, 차폐 및 중요성 안전을 보장해야합니다. 이 시리즈는 시합이없는 표면에 9m 드롭, 천공 바에 1m 방울, 800에서 30 분의 engulfment로 구성됩니다.OC 화재, 그리고 물에 부정. 패키지가 모든 관련 요구 사항을 충족시킬 수 있음을 분석 및/또는 테스트하여 각 시스템에 대한 안전 분석 보고서 (SARP)는 각 시스템에 대해 준비되어 있습니다. 시스템을 사용하기 전에 SARP는 규제 당국에 의해 평가되고 승인되어야합니다.
핵 슬롯 프로그램 교수진과 학생들은 현재 건식 저장 시설의 유엔 온도를 예측하고 진공 건조 공정에서 UNP 온도를 예측하기 위해 계산 유체 역학 (CFD) 모델을 개발하고 있습니다. 그들은 이러한 모델을 정량적으로 검증하기 위해 벤치 규모의 실험을 수행하고 있습니다. 또한 실제 사용 된 핵 연료 패키지에서 다른 연구원들이 획득 한 데이터를 사용하여 모델을 검증하고 있습니다. 또한, 직접 시뮬레이션 Monte Carlo (DSMC) 계산을 수행하여 습한 희귀 가스의 열 전달을 모델링하여 진공 건조 중 열 및 질량 수송을 더 잘 이해하고 모델링합니다. 우리는 이러한 연구 조사를 설명하기위한 링크를 추가 할 것입니다.
핵 슬롯 프로그램 교수 및 학생들은 현재 많은 핵 재료 패키지를 무대에 올리는 데 사용되는 시설의 상세한 계산 유체 역학 (CFD) 시뮬레이션을 개발하고 있습니다. 이 패키지 내의 핵 재료는 열을 생성하지만 특정 패키지 구성 요소의 온도는 지정된 한계를 초과해서는 안됩니다. 계산 모델에는 시설 환기 시스템, 패키지 열 생성 및 시설 내 공기 흐름이 포함됩니다. 이 모델은 다양한 환기 온도 및 유량에 대한 패키지 구성 요소 온도와 허용 한도 간의 안전 마진을 예측하는 데 사용됩니다. 이 작업은 NNSA (National Nuclear Security Administration)에 의해 자금을 지원 받고 있습니다. 미국 시민이나 영주권자 학생들 이이 작업에 참여할 수있는 기회가 있습니다.
2020 년 9 월, 미국 원자력 규제위원회는 두꺼운 스테인리스 스틸 벽으로 사용 된 핵 연료 용기 내부의 조건을 측정하기위한 개념 증명 플랫폼을 개발하기위한 3 년간의 자금을 제공하고 있으며 데이터를 외부의 외부로 안전하게 전송한다고 발표했다. 이 작업은 중고 핵 연료 저장 및 운송의 안전을 보장하는 데 도움이됩니다. 이 연구는 캐니스터 뚜껑을 통해 데이터를 안정적으로 전송할 수있는 저전력 자기 공명 신호를 개발할 것입니다. 또한 전력을 생산하기 위해 사용 된 연료에 의해 생성 된 열을 수확하는 열전 장치를 개발하고 배치 할 것입니다. 이 에너지는 측정 및 신호 전송 장치에 전원을 공급합니다. 여러 슬롯원생들은 엔지니어링 교수진과 긴밀히 협력하여 이론적, 계산 및 실험적 연구 개발을 수행합니다. 연구 그룹은 원자력 기술 및 서비스 회사와 상호 작용할 것입니다. 슬롯원생을위한 기회가 있습니다.
초기 연구 및 정부 서비스 활동
2000 년부터 2008 년까지 Greiner 박사와 그의 학생들은 수영장 화재에 휩싸인 거대한 물체로의 열 전달에 대한 대규모 실험과 계산 연구를 수행했습니다. 이 작업은 화재, 주변 바람 조건 및 engulfed 물체 간의 상호 작용에 중점을 두었습니다. 화재의 열 플럭스를 측정하는 데 사용되는 역전 기술의 정확도뿐만 아니라 화재의 열 방사선 특성을 이해하게되었습니다. Greiner 교수는이 작업을 중증 사고 조건슬롯 트럭 및 철도 크기의 중고 핵 연료 운송 패키지의 반응을 추정하기위한 기초로 사용했습니다. DOE 및 Innovative Technologies Solutions Corporation 은이 작업에 자금을 지원했습니다. 이 분야의 간행물을 기반으로 2003 ASME 압력 용기 및 배관 회의슬롯 뛰어난 운영, 응용 프로그램 및 구성 요소 기술 논문과 G.E.O. 2004 ASME Journal of Pressure Vessel Technology슬롯 뛰어난 기술 논문을 공동 승인 한 WIDERA LITERGUTERN AWARD.
2011 년부터 2013 년까지 Greiner 교수와 그의 학생들은 CAFE (Container Analysis Fire Environment)를 사용하여 계산 유체 역학/방사선 열전달 시뮬레이션을 수행했습니다. GA-4 트럭 통의 열 응답을 예측하기 위해 두 개의 역사적 우발적 화재에 근접했다고 가정합니다. GA-4는 미국 원자력 규제위원회가 관련 연방 규정을 기반으로 4 개의 가압 수자원 (PWR) 중고 연료 조립품을 운송 할 수있는 라이센스를 받았습니다. 선정 된 화재 사고는 1982 년 Caldicott Highway Tunnel (캘리포니아 주 오클랜드 근처)과 2001 년 Baltimore의 Howard Street Railroad Tunnel슬롯 발생했습니다.이 작업의 목표는 연방 규정의 적절성을 평가하여 라이센스가 부여 된 패키지가 심각한 사무실슬롯 대중과 환경을 보호 할 수 있도록하는 것이 었습니다.
2000 년부터 2006 년까지 네바다 주는 Greiner 교수와 그의 학생들에게 컨테이너 분석 화재 환경 (CAFE) 컴퓨터 코드를 사용하여 다양한 규제 조절 화재 사고 조건에 대한 사용 된 핵 연료 운송 패키지의 반응을 예측하도록 자금을 지원했습니다.
관련 열/유체 과학 연구
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학생 평가
나는 기계 공학 B.S.의 마지막 해에 핵 슬롯에 관심을 갖게되었습니다. UNR의 프로그램. 자금을 지원하는 연구 위치를 통해 석사 학위를 취득 할 수있는 훌륭한 기회라는 것을 알게되었습니다 .... 저의 연구 위치와 인턴쉽은 업계에서 사용할 컴퓨터 시뮬레이션 프로그램을 배우는 좋은 기회였습니다..
Joel Kaderka
고향 : Lotus, Calif.
Dilesh Maharjan
Peachtree Corners, Georgia
2013 년 8 월부터 2018 년 6 월까지 핵 슬롯 프로그램
박사 프로그램에 UNR에 합류했을 때 핵 슬롯에 대한 지식이 없었습니다. 처음 며칠 동안 Miles Greiner 박사와 이야기를 나눈 후, 나는이 분야와 그와 그의 팀이하고있는 일을 알게되었습니다. 다행히도이 작업은 주로 내 관심 분야, 즉 열 및 유체 과학에 집중되었습니다. 핵 슬롯과 관련된 프로세스 및 요구 사항 과이 분야에서 수행 할 수있는 연구 작업의 영향에 익숙해지면서 팀의 일원이되고 싶었습니다.
UNR에 대한 나의 연구는 주로 소비 된 핵 연료의 진공 건조에 중점을 두었습니다. SNF는 수중 수영장슬롯 제거되어 공기로 채워진 캐니스터에 넣을 때 건조 과정을 거쳐 연료를 함유 한 용기가 밀봉되기 전에 모든 물이 제거되도록합니다. 건조의 한 가지 방법은 용기를 대피하는 것입니다. 진공 건조 동안, 가스 희귀 함으로 인해 SNF의 온도가 증가하는 경향이있다. 온도를 특정 임계 한계 아래로 유지하는 것이 매우 중요합니다. UNR에 대한 저의 연구는 SNF의 온도를 예측하기 위해 계산 유체 역학 (CFD)을 사용하여 희귀 가스 상태를 모델링하는 데 중점을 두었습니다. 처음에, 우리는 Shakov 모델 운동 방정식 및 직접 시뮬레이션 Monte Carlo (DSMC) 방법과 같은 입증 된 방법의 결과에 대해 간단한 2 차원 CFD 모델을 확인했습니다. 또한 정사각형 압력 튜브 내부에 7x7 배열의 가열로드가있는 실험 설정을 만들어 캐니스터 내부의 실제 연료 조립을 모방했습니다. 실험 결과에 대한 실험 설정의 정확한 3 차원 모델슬롯 CFD 결과를 검증했습니다.
저는 PhD에 의해 완료된 후 2018 년 6 월부터 NAC International슬롯 열 엔지니어로 일하고 있습니다. 저는 PhD 연구 작업과 거의 같은 분야슬롯 일하면서 다양한 고객을위한 소비 된 핵연료의 운송 및 저장 시스템에 대한 열 분석을 수행하고 있습니다. 나는 내가 배운 기술과 UNR슬롯 내 시간 동안 축적 한 경험에 대해 매우 감사합니다.
Venkata Venigalla
인도 하이데라바드
나는 네바다 슬롯교에서 마스터 프로그램 중에 핵 포장 분야에 소개되었습니다. 나는 Greiner 교수와 그의 박사 과정 학생들에 의해 처리되고있는 다양한 프로젝트를 관찰하는이 작업에 관심을 갖게되었습니다. 패키지의 크기와 디자인에 대한 디테일의 수준은 열 성능에 대한 더 깊은 이해를 개발하기 위해 나의 관심을 더욱 발전 시켰습니다.
UNR슬롯, 나는 다양한 화재 시나리오에 휩싸인 핵 폐기물 운송 통의 열 반응을 시뮬레이션하기 위해 광범위하게 노력했다. 이 작업의 일환으로, 우리는 법적 웨이트 트럭 통을 위해 연료 지역 내의 열 전달을 추정하기위한 다양한 연구를 개발했습니다. 이 작업 중에, 나는 10CFR 50, 71 및 72와 같은 원자력 산업을 지배하는 다양한 규정에 노출되었으며 산업 응용 분야와 직접 연결되는 기타 다양한 규정.
현재 핵 연료 패키지의 주요 공급 업체 인 Orano TN의 감독자로 일하고 있습니다. UNR의 저의 작업은 졸업 할 때 직접 적용 할 수 있었고 Orano TN (이전 Transnuclear Inc.)슬롯 열 엔지니어 위치를 착륙시키는 데 도움이되었습니다.
기계 엔지니어로서, 저의 주요 관심사는 열 전달 및 열 성능의 영역에 있습니다. CFD 시뮬레이션 및 고급 도구를 활용하여 고 충실도 솔루션을 제공하는 현재 초점 영역 중 하나입니다.
저 학년 학년에, 저는 네바다 슬롯교에서 수행 한 핵 포장 작업에 대해 배웠습니다. Mustafa Hadj-Nacer 교수의 Reno .... UNR에서 수행 한 연구는 제가 고용주 Lawrence Livermore 국립 실험실에서 연구를 해결하기위한 훌륭한 점프 포인트를 제공했습니다..
Mitchell Lane
고향 : Pleasant Hill, Calif.
Alex Kramer
Carson City, Nev.
저는 1992 년 Carson City High School 졸업생 Alex Kramer입니다. 저는 1996 년 UNR 기계 공학 프로그램을 시작했습니다. 저는 3 년 동안 기계공으로 일했으며 UNR에 다니기 전에 전자 기술 분야의 준 학사 학위를 취득했습니다. 제가 UNR슬롯 3 년째되는 동안 Greiner 박사는 학생 연구원을 찾고 있다고 언급했습니다. 그는 내가 그의 Me 322 악기 수업슬롯 잘 해냈다는 것을 알았 기 때문에 기회를 잡고 나에게 일을 제안했다. 자동화 회사슬롯 파트 타임으로 일하고 있으며 수많은 수업을받는 동안 나 자신을 지원했기 때문에 당시에는 큰 변화였습니다.
당시 매우 강력한 워크 스테이션에 대한 Patran 소프트웨어와 함께 핵 폐기물 운송 컨테이너의 열 모델링을 시작했습니다. 이 컨테이너의 설계자들은 화재와 관련된 운송 사고가있을 때 컨테이너가 경험하는 열 응답을 정량화하기 위해 고군분투했습니다. 따라서 에너지 부는 대규모 화재로 인한 열 전달 현상을 더 잘 이해하기 위해 돈을 투자했습니다. Sandia National Labs의 Suo-Anttila 박사는 Patran Thermal 소프트웨어와 통합 될 수있는 화재 열전달 시뮬레이션 프로그램을 개발하여 가열에 대한 컨테이너의 내부 응답을 시뮬레이션했습니다.
내 작업은 먼저 다른 소프트웨어를 함께 작동시킨 다음 결과와 초기 화재 실험슬롯 볼 수있는 결과를 비교하는 것이 었습니다. 물론, 모든 시뮬레이션 소프트웨어를 사용하면 모델링 된 공간의 경계슬롯 바람과 난기류의 경계 조건에 대한 가정뿐만 아니라 많은 단순화 된 가정이 이루어집니다. 따라서 다양한 모델 매개 변수에 대한 많은 조정이 있었고 많은 시뮬레이션을 실행해야했습니다. 결과는 의미가있는 방식으로 컴파일되어야했습니다. 큰 데이터 세트를 다루는 방법과 모델을 개선하기 위해 해석 될 수있는 플롯을 만드는 방법을 배웠습니다.
슬롯원생 사무실에서 캠퍼스에서 일하는 것은 저에게 큰 변화였습니다. Greiner 박사가 작업이 완료되었을 때 신경 쓰지 않았기 때문에 모든 일정과 수업 사이에 일할 수있는 것이 매우 편리했습니다. 또한 그는 임금 측면에서 항상 연구원들을 평소보다 더 잘 대했으며 우리는 일이 어떻게 이루어 졌는지에 대한 많은 자유를 허용했습니다. 필요할 때 항상 조언과 도움을 받았습니다. 나는 미국 및 외국 슬롯원생들도 어울리는 것을 좋아했습니다.
2000 년에 나는 UNR의 슬롯원 학교에 신청하고 입학했으며, 제가 학부생으로하고있는 일의 연속이되었습니다. 나는 뉴 멕시코 앨버 커키의 Sandia Labs에서 여름 인턴이 될 수있는 기회를 제공 받았다. 핵 폐기물 용기의 모형에 대한 대규모 화재 테스트를 구성하고 수행하는 특정 작업을 위해. 나는 실험을 완전히 설계하고 완료까지 그것을 보았습니다. 큰 도전 이었지만 Reno에서 수업이 재개되기 2 일 전에 화재 테스트를 수행 할 수 있었고 유용한 데이터를 얻었습니다. 내가 Sandia에서 보낸 여름은 다른 인턴이 많았고 Sandia는 우리를 위해 활동을 조직하는 직원도 있었기 때문에 내 인생에서 최고였습니다. 나는 그랜드 캐년을 하이킹하고 리오 그란데를 긁어 냈으며 20 년이 지난 지금도 여전히 좋은 친구를 사귀었다. 그것은 또한 꽤 잘 지불했습니다.
나는 다음 3 학기의 슬롯원 학교를 해당 화재 실험에서 분석하는 데 보냈습니다. 우리는 많은 서류를 썼고 뉴욕시, 시애틀, 애틀랜타, 샌디에고 및 컨퍼런스에서 발표 할 기타 장소를 여행했습니다. 우리는 Journal of Heat Transfer, Journal of Pressure Bessel and Piping 등에 발표 된 논문을 가지고있었습니다. 나는 석사 학위를 취득하고, 미국을 여행하고, 동시에 돈을 받고 있었고, 심지어 수업료도 다루었습니다. 어떻게 그보다 더 나은 거래를 얻을 수 있습니까?
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