سپس یکایک نانو سیالات انتخاب‌شده را به آب خنک‌کننده حاوی اسید بوریک اضافه و میزان ضریب تکثیر را به دست می‌آوریم و درنهایت به تحلیل نتایج می‌پردازیم.
در این پروژه اثر هر نانو سیال در غلظت‌های مختلف (درصد حجمی نانوسیال به آب) مورد مطالعه قرار می‌گیرد تا میزان تغییر ضریب تکثیر را برای غلظت‌های مختلف هر نانو سیال به دست بیاوریم. چون در اضافه کردن میزان نانو سیالات به دلایل مسائل اقتصادی، نوترونی و طراحی محدودیت‌هایی وجود دارد این مطالعه را برای غلظت‌های نهایتاً تا ۱۰ درصد حجمی انجام می‌دهیم. سپس با توجه به گفته‌های قبل اثر اضافه کردن غلظت‌های ۰٫۱، ۱، ۵ و ۱۰ درصد حجمی نانو سیالات را به آب خنک‌کننده رآکتور مورد مطالعه قرار می‌دهیم.

برای راحتی محاسبات درصدهای وزنی معادل درصدهای حجمی بالا را برای هر نانوسیال به دست می‌آوریم و در کارت مواد درصد وزنی معادل آن درصد حجمی را قرار می‌دهیم.
روش محاسبه درصد وزنی معادل درصد حجمی نانوسیال در آب:
برای توضیح این محاسبات درصد وزنی معادل ۱ درصد حجمی نانو سیال مس به خنک‌کننده آب و بوریک اسید را حساب می‌کنیم. محلولی را درنظر بگیرید که حاوی ۱ درصد حجمی مس به آب است.
با بهره گرفتن از دانسیته فلز مس جرم ۱ درصد نانو سیال موجود در ۱۰۰ سانتی‌مترمکعب آب و مس را به دست می‌آوریم. همچنین جرم ۹۹ درصد حجمی آب را نیز با بهره گرفتن از چگالی آب حساب می‌کنیم. حال با دانستن جرم هر دو درصد وزنی نانو سیال مس را با تقسیم جرم مس بر جرم کل نانو سیال و آب محاسبه می‌کنیم. البته در محاسبات باید حضور بوریک اسید را نیز در نظر گرفت که با توجه به میزان بسیار کم بوریک اسید محلول در آب مقدار آن را در محاسبه درصد وزنی درنظر نمی‌گیریم اما در کارت مواد مقدار آن را وارد می‌کنیم.
۴-۱-۱- معرفی کارت kcode
از این کارت برای محاسبه بحرانیت استفاده می‌شود که دارای فرمت زیر می‌باشد:
Kcode nps keff nc nt
Kcode= شناسه کارت بحرانیت
Nps = تعداد نوترون در هر سیکل
Keff = میزان حدس ما از ضریب تکثیر مؤثر
Nc = تعداد سیکل‌هایی که کد برای شروع جمع‌ آوری داده‌ها رد می‌کند
Nt = تعداد کل سیکل‌ها
هرچه تعداد نوترون‌های هر سیکل و تعداد سیکل‌های فعال بیشتر باشد دقت محاسبات بیشتر خواهد بود اما در انتخاب این پارامترها باید محدودیت‌های زمان و هزینه را نیز در نظر گرفت. به همراه کارت بحرانیت باید کارت چشمه ksrc نیز وارد شود که موقعیت چشمه‌های موجود در قلب برای محاسبه بحرانیت می‌باشد.
Ksrc x1 y1 z1 x2 y2 z2… xi yi zi
که در آن x و y و z مختصات چشمه‌های توزیع‌شده در قلب می‌باشند.
۴-۲-روش مطالعه خوردگی
۴-۲-۱- مقدمه
در این بخش مطالعه، به بررسی خوردگی نانو سیالات موردبحث می‌پردازیم. این مطالعه با نرم‌افزارCDMS و FREECORP انجام خواهد شد.
نرم‌افزار (CDMS)نرم‌افزاری جهت بررسی خوردگی فلزات است که می‌توان به کمک آن خوردگی را برای مدت زمان مشخصی را محاسبه کرد. برای محاسبه خوردگی این نرم‌افزار نیازمند وارد کردن نرخ خوردگی شروع بررسی به عنوان شرط اولیه است که این مقدار اولیه نرخ خوردگی شیمیایی بوده و از نرم‌افزار FREECORP استخراج گردید. در مطالعه موردنظر ما، سیال حاوی نانوسیال به صورت سیال رقیق‌شده از جنس نانوسیال و با دانسیته ای بالاتر از آب درنظر گرفته‌شده است. در اینجا ذکر این نکته ضروری است که برای محاسبه خوردگی سیال حاوی نانوسیال، ازآنجاکه خوردگی شیمیایی موردنظر می‌باشد، سیال پایه نانوسیال را به صورت سیالی همگن با درصد مشخصی نانوسیال و دانسیته و ویسکوزیته ای برابر با سیال حاوی نانوسیال درنظر گرفته‌ایم. ضرورت همگن بودن سیال پایه و نانوسیال است از محدودیت‌های نرم‌افزاری ما برای محاسبه می‌باشد. در شکل زیر تصویری از محیط نرم‌افزار آمده است:
شکل۴-۱: نمایی از محیط نرم‌افزار CDMS
نرم‌افزار FREECORP نرم‌افزاری است که توسط گروه خوردگی دانشگاه اوهایو جهت بررسی خوردگی فلزات ارائه‌شده که پدیدۀ خوردگی شیمیایی را علاوه بر شرایط دما و زمان در شرایط فشار و سرعت مشخص سیال محاسبه می‌کند.
در شکل زیر تصویری از نمایش نتایج خروجی توسط FREECORP آمده است:
شکل ۴-۲: نمایش نتایج خروجی توسط FREECORP
۴-۲-۲- شرایط مدل‌سازی
شرایط مدل‌سازی برای محاسبه به شکل زیر می‌باشد:
حرکت سیال حاوی نانوسیال در یک لوله
برای بررسی اثر نانو سیالات بروی پمپ از یک پمپ از جنس فولاد ضدزنگ با مشخصه‌ی زیر استفاده شده است.
شکل۴-۳: نمودار سرعت سیال نسبت به دور گردش پمپ در دقیقه
سرعت سیال متغیر ۱ تا ۵ متر بر ثانیه
استفاده از نانو سیالات اکسید هافنیوم (HfO)، اکسید نقره (AgO)، آلومینا (Al2O3)، مس (Cu)، اکسید مس (CuO) و تیتانیوم دی‌اکسید (TiO2)
حرکت سیال در لوله‌ای از جنس فولاد ضدزنگ با قطر ۲٫۵ سانتیمتر
۴-۳-مطالعه اقتصادی
در این مطالعه استفاده از نانوسیالات مناسب برای استفاده در رآکتور هسته‌ای جهت افزایش ضریب انتقال حرارت سیال خنک‌کننده را از نظر اقتصادی مورد مطالعه قرار می‌دهیم. در بررسی اقتصادی از نرم­افزار (LCC= Life Cycle Costing) استفاده می‌کنیم این نرم‌افزار قادراست تا هزینه کلی خوردگی را برای مدت‌زمانی دلخواه محاسبه کند البته این امر نیاز به داشتن هزینه و مقدار نانوسیال اولیه دارد.
پارامترهای مهمی که در برآورد اقتصادی باید مورد توجه قرار گیرند عبارت‌اند از:
قیمت اولیه نانوسیال
مقدار موردنیاز برای داشتن نتیجه مطلوب
میزان خوردگی و فرسایش
میزان افت فشاری که ایجاد می‌شود
تأثیر بروی قدرت پمپ کردن سیال دارای نانوسیال
هزینه انبار کردن
مقدار موردنیاز نانوسیالات مورداستفاده به میزان تأثیر آن‌ها بر انتقال حرارت بستگی دارد و اینکه میزان انتقال حرارت موردنظر ما چه مقدار می‌باشد. مقدار نانوسیال مورداستفاده به مسائل قیمت اولیه، میزان خوردگی و هزینه پمپاژ و افت فشار بستگی دارد. مقدار غلظت نانوسیال مورداستفاده مانند غلظت بوریک اسید مرتباً کنترل می‌شود و این مقدار به شرایط رآکتور بستگی دارد. در زیر نمودار تغییر غلظت بوریک اسید در ورودی و خروجی رآکتور نسبت به زمان برای نمونه آورده شده است:

g/kg
Boron concentration at the core inlet
Boron concentration at the core outlet
شکل۴-۴: تغییر غلظت بوریک اسید در ورودی و خروجی رآکتور نسبت به زمان[۲۲]
اگر معادل نمودار بالا را برای نانوسیالات مورد بررسی به دست آوریم می‌توانیم مقدار نانوسیالات معادل بوریک اسید را به دست آوریم و با داشتن قیمت اولیه هر کیلوگرم نانوسیال، می‌توان هزینه نهایی هر نانوسیال را به دست آورد. اگر معادل نمودار بالا را برای نانوسیالات مورد بررسی به دست آوریم به مانند شکل ۴-۵ خواهد شد:
شکل ۴-۵: تغییرات غلظت نانوسیالات معادل بوریک اسید در طول زمان