Bachelor's Thesis

Analysis of a liquid salt-cooled nuclear fast reactor

Final Thesis 2.71 MB

Author of thesis: Bc. Filip Kadlček

Acad. year: 2025/2026

Supervisor: prof. Ing. Karel Katovský, Ph.D.

Reviewer: Ing. Lukáš Nesvadba

Abstract:

This bachelor’s thesis focuses on Fast Molten Salt Reactors (FMSR), which are considered one of the most promising Generation IV nuclear reactor technologies. The thesis describes the operating principles of fast reactors and their neutron-physical properties, particularly the efficient use of nuclear fuel and the transmutation of long-lived actinides. It further analyzes molten salt reactors, their design, safety features, and classification according to fuel type and salt composition. The main part of the thesis compares fluoride and chloride salts in terms of their physical, chemical, and neutron properties. The thesis also discusses the main technological challenges of these systems and evaluates their potential for future application in nuclear energy production.

Keywords:

MSR, fast reactor, salt, nuclear fuel recycling, SMR, nuclear reactor, future of nuclear energy, FBR. 

Date of defence

17.06.2026

Result of the defence

Defended (thesis was successfully defended)

znamkaEznamka

Grading

E

Process of defence

Student prezentoval výsledky své závěrečné práce. Prof. Katovský a Ing. Nesvadba představili komisi posudky vedoucího a oponenta práce. Ing. Nesvadba položil otázky oponenta, student s významnou podporou prof. Katovského odpověděl. Doplňující dotaz k „životnosti“ položil dr. Škoda, s pomocí prof. Katovského se student opravil na „poločas rozpadu“. Dotaz ohledně užití AI položil dr. Ptáček, student potvrdil užití pro překlad textů a přípravu tabulek.

Language of thesis

Czech

Faculty

Department

Study programme

Power Electrical and Electronic Engineering (BPC-SEE)

Composition of Committee

doc. Ing. Jaroslava Orságová, Ph.D. (předseda)
prof. Ing. Karel Katovský, Ph.D. (místopředseda)
Ing. Michal Krbal, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Ilona Lázničková, Ph.D. (člen)
Ing. Michal Ptáček, Ph.D. (člen)
Ing. Jan Škoda, Ph.D. (člen)
Ing. Tadeusz Sikora, Ph.D. (člen)

Supervisor’s report
prof. Ing. Karel Katovský, Ph.D.

V hodnocení vedoucího práce musím vzít v potaz dvě naprosto odlišné skutečnosti. Tou první je aktivní, pozitivní a proaktivní přístup studenta v průběhu roku. Musím konstatovat, že se studentem se mi velmi dobře spolupracovalo. Student měl o téma zájem, jak o vlastní situaci na poli pokročilých reaktorů, tak o teoretický výpočetní model, tak o experimenty, ke kterým měl zdravý technický přístup. Tou druhou hodnocenou skutečností je naprosto hrozné provedení vlastního textu práce, který nevídaným způsobem spojuje veškeré chyby a nedostatky, které je možné při tvorbě studentských prací udělat. Práci doporučuji k obhajobě jedině kvůli tomu, že se jedná o bakalářskou práci, tedy první samostatnou práci studenta a také z důvodu aktivního přístupu studenta.

Práce v tomto provedení působí jako první draft, který studenti připravují během práce několik měsíců před odevzdáním a na kterém poté ještě dlouho pracují a vylepšují jej. Není možné zde vypsat všechny chyby a nedostatky, ať už formální, textové, gramatické, stylistické nebo odborné. Kvalita obrázků, chybné překlady (proč Uranium a Plutonium? A ještě s velkými písmeny?). Některá slovní spojení by se mohla stát novými pojmy v nějaké špatné jaderné parodii, např. „štepený nukleus“. Student buď slepě převzal překlad od AI nebo nezná názvosloví svého oboru. Vyjádření o tom, že jód jako nosič soli není vhodný, protože by po absorbování 8 neutronů mohl vytvořit Xe-135 je extrémně překvapují, zvláště poté, co student sám vykonal několik aktivačních měření. Citování je naprosto nedostatečné, zpracování referencí chybné (včetně wikipedie). Seznamy zkratek a označení jsou neúplné. Výpočty, které student provedl jsou nedostatečně popsané, výsledky proto nelze interpretovat. Není možné je označit za chybné, ale zároveň z nich není možné vyčíst přínosné informace. Experimentální výsledky jsou všechny chybné, i přesto, že student strávil s přípravou, provedením a zpracováním experimentu mnoho práce. Z pro mě nepochopitelných důvodů počítá u všech nuklidů Ig rovné jedné. Tím pádem lze výsledky hodnotit pouze řádově.

Samostatnou otázkou je využití AI při tvorbě práce. Student neuvádí povinnou přílohu popisující využití AI v práci, nicméně cross-check provedený Gemini, ChatGPT a Claude ukazuje na vysokou míru využití umělé inteligence v práci. Points proposed by supervisor: 50

Grade proposed by supervisor: E

Reviewer’s report
Ing. Lukáš Nesvadba

Předložená bakalářská práce formálně odpovídá požadavkům zadání, avšak nejsou plně splněny všechny body zadání. Student zpracoval rešeršní část, na kterou sice navázal teoretickými výpočty a praktickým experimentem, nicméně struktura práce není vhodně zvolená. Tento nedostatek se projevuje zejména v kapitolách věnovaných teoretickým výpočtům a experimentálnímu měření.

Rešeršní část vykazuje vyšší využití AI, v práci tedy chybí deklarace jejího použití. Student použité texty před odevzdáním nezkontroloval, práce obsahuje velké množství gramatických a syntaktických chyb typických při jejím využití (tzv. "strojový překlad"), jsou použity dlouhé až nekonečné věty a je vidět stylistická těžkopádnost, nedořečená fakta, stále se opakující stejné informace, formulace nebo odstavce. Občas lze vidět nedokončené věty. Některé obrázky použité v rešeršní části nemají dostatečnou kvalitu.

Jeden ze zásadních problémů je úroveň zpracování kapitoly 2. Teoretické výpočty. Student pro tuto část bakalářské práce vybral program UWB1, pomocí něhož měla být provedena analýza vlastností vybraného rychlého reaktoru chlazeného tekutými solemi, ovšem v této kapitole zcela chybí informace o tom, jaký typ reaktoru byl zvolen, jaký typ soli byl pro výpočet koeficientu násobení použit a v práci úplně chybí popis toho, jaké hodnoty se do programu dosazovaly a jaké parametry autor nastavil, aby bylo možné simulovat homogenní aktivní zónu rychlých solných reaktorů ve zvoleném programu. Výstupy této části práce neobsahují informace, jakým způsobem byla data prezentovaná v grafech získána, vykazují závažné vady, tabulky a grafy nejsou v textu nijak popsány ani zhodnoceny. Dochází také k vizuálnímu přetékání tabulek mimo okraje listu. Matematická úroveň této části práce trpí tím, že použité vzorečky v teoretických výpočtech jsou uvedeny pouze jako vložený sken, nejsou přepsány do textové šablony.

Druhý zásadní problém je úroveň zpracování kapitoly 3. Praktický experiment. V rámci této části práce měl student za úkol provést experimenty pomocí laboratorního zdroje AmBe pro různé chloridové soli, avšak byl proveden pouze experiment pro chlorid sodný. V textu jsou sice popsány nedostatky měření, nicméně opět nejsou uvedeny vstupní parametry experimentu (zdroj n, typ detektoru, celý proces experimentu, atp.). Taktéž výsledky experimentálního měření nejsou zhodnoceny vhodným způsobem. Vzhledem k absenci experimentálních dat pro ostatní soli tedy v práci chybí plnohodnotné splnění cíle zaměřeného na vlastní návrh složení směsi solí pro rychlý reaktor na základě získaných experimentálních dat.

Celkový dojem z bakalářské práce také oslabuje práce s literaturou. Je použito malé množství použitých zdrojů, přičemž v samotných textech a u obrázků nejsou často uvedeny povinné citace.

Formální úroveň sráží také nejednotnost zkratek, kdy student pro stejný výraz používá různé zkratkové formy, a chaotické označování chemických prvků, které jsou jednou napsány latinsky a jinde zase česky. V seznamu symbolů navíc chybí vetší množství symbolů, které jsou v textu práce reálně uvedeny.

Z výše uvedených důvodů, kvůli nesplnění bodů zadání v plném rozsahu a kvůli kritické jazykové i formální úrovni textu, hodnotím bakalářskou práci známkou F a doporučuji ji k dopracování. Topics for thesis defence:
  1. Vysvětlete jak je v kontextu MSR myšlen pojem "spalování" odpadu nebo plutonia? Co se následně dělá se zbytky po takovém spalování?
  2. Vysvětlete koncepci reaktoru MSR moderovaného pomocí ZrH?
  3. Jaké vstupní parametry jsou potřeba pro použití programu UWB1 pro simulaci chování jaderného paliva homogenní aktivní zóny v MSR? Objasněte na jednom z grafů koeficientu kinf v závislosti vyhoření získané výsledky výpočtů.
  4. Jaké chloridové soli, resp. směsi chloridových solí by bylo vhodné experimentálně ověřit?
Points proposed by reviewer: 45

Grade proposed by reviewer: F

Responsibility: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová