**H1: موضوعات جدید پایان نامه رشته مهندسی هسته ای گرایش مهندسی راکتور + 113عنوان بروز**

**H2: فهرست مطالب**
* مهندسی راکتور: ستون فقرات انرژی هسته‌ای نوین
* ضرورت نوآوری در تحقیقات راکتورهای هسته‌ای
* گرایش‌های پیشرو در تحقیقات راکتورهای هسته‌ای
* راکتورهای نسل چهارم (Generation IV Reactors)
* ایمنی و تحلیل حوادث (Safety & Accident Analysis)
* بهینه‌سازی سوخت و چرخه سوخت (Fuel & Fuel Cycle Optimization)
* شبیه‌سازی و مدل‌سازی پیشرفته (Advanced Simulation & Modeling)
* سیستم‌های کنترل و ابزار دقیق (Control Systems & Instrumentation)
* کاربردهای غیربرق‌زا (Non-Electric Applications)
* نکات کلیدی در انتخاب موضوع پایان نامه
* 113 عنوان بروز برای پایان نامه در گرایش مهندسی راکتور
* راکتورهای نسل چهارم و راکتورهای کوچک مدولار (SMRs)
* ایمنی، تحلیل حوادث و مدیریت پسماند هسته‌ای
* سوخت‌های پیشرفته و چرخه سوخت
* مدل‌سازی، شبیه‌سازی و بهینه‌سازی هسته‌ای
* ابزار دقیق، کنترل و کاربردهای نوین راکتورها
* جدول مقایسه رویکردهای نوین در تحقیقات راکتور
* آینده مهندسی راکتور: فرصت‌ها و چالش‌ها

**H2: مهندسی راکتور: ستون فقرات انرژی هسته‌ای نوین**

مهندسی راکتور هسته‌ای، قلب تپنده صنعت انرژی هسته‌ای و یکی از حوزه‌های حیاتی در تأمین نیازهای رو به رشد بشر به انرژی پایدار است. این رشته با تمرکز بر طراحی، تحلیل، بهره‌برداری و ایمنی راکتورهای هسته‌ای، نقش بی‌بدیلی در توسعه فناوری‌های نوین و تضمین پایداری منابع انرژی ایفا می‌کند. تحولات اخیر در این حوزه، از ظهور راکتورهای نسل چهارم و راکتورهای کوچک مدولار (SMRs) گرفته تا پیشرفت‌های چشمگیر در مدل‌سازی و شبیه‌سازی‌های پیشرفته، افق‌های جدیدی را برای تحقیقات و نوآوری گشوده است.

**H2: ضرورت نوآوری در تحقیقات راکتورهای هسته‌ای**

انرژی هسته‌ای، به دلیل چگالی بالای انرژی و عدم انتشار گازهای گلخانه‌ای، گزینه‌ای جذاب برای مقابله با چالش‌های تغییرات اقلیمی و تأمین امنیت انرژی است. با این حال، نیاز به افزایش ایمنی، کاهش تولید پسماندهای رادیواکتیو، و بهبود بهره‌وری اقتصادی، تحقیقات مستمر و نوآورانه را در مهندسی راکتور ضروری می‌سازد. نسل‌های جدید راکتورها با هدف دستیابی به ایمنی ذاتی، کارایی بیشتر، و قابلیت استفاده از منابع سوختی متنوع‌تر در حال توسعه هستند. این گرایش‌ها، بستر مناسبی برای تعریف موضوعات پایان‌نامه با پتانسیل تأثیرگذاری بالا در سطح ملی و بین‌المللی فراهم می‌آورند.

**H2: گرایش‌های پیشرو در تحقیقات راکتورهای هسته‌ای**

حوزه مهندسی راکتور به سرعت در حال تکامل است و زیرشاخه‌های متعددی را در بر می‌گیرد که هر یک پتانسیل بالایی برای تحقیقات عمیق و کاربردی دارند. در ادامه به برخی از مهمترین گرایش‌های پیشرو اشاره می‌شود:

**H3: راکتورهای نسل چهارم (Generation IV Reactors)**
این راکتورها با هدف بهبود ایمنی، کاهش پسماند هسته‌ای، افزایش بهره‌وری اقتصادی و مقاومت در برابر تکثیر هسته‌ای طراحی می‌شوند. از جمله برجسته‌ترین آن‌ها می‌توان به راکتورهای نمک مذاب (MSRs)، راکتورهای سریع خنک‌شده با سدیم (SFRs)، و راکتورهای با دمای بسیار بالا (VHTRs) اشاره کرد. تحقیقات در این زمینه شامل مواد جدید، سیستم‌های خنک‌کننده نوآورانه، و چرخه‌های سوخت پیشرفته است.

**H3: ایمنی و تحلیل حوادث (Safety & Accident Analysis)**
ایمنی همواره مهمترین اولویت در صنعت هسته‌ای بوده است. تحقیقات در این گرایش شامل ارزیابی ایمنی احتمالی (PSA)، تحلیل حوادث شدید (Severe Accident Analysis)، توسعه سیستم‌های ایمنی غیرفعال، و مدیریت ریسک می‌شود. استفاده از هوش مصنوعی و یادگیری ماشین برای پیش‌بینی و جلوگیری از حوادث نیز از موضوعات نوظهور است.

**H3: بهینه‌سازی سوخت و چرخه سوخت (Fuel & Fuel Cycle Optimization)**
هدف از این گرایش، توسعه سوخت‌های مقاوم در برابر حوادث (ATF)، مدیریت بهینه پسماندهای هسته‌ای، و طراحی چرخه‌های سوخت بسته برای استفاده مجدد از سوخت مصرف‌شده است. کاهش حجم و رادیواکتیویته پسماندها چالش اصلی در این زمینه است.

**H3: شبیه‌سازی و مدل‌سازی پیشرفته (Advanced Simulation & Modeling)**
استفاده از کد‌های محاسباتی پیشرفته (مانند CFD برای سیالاتی، و کدهای نوترونیکی و ترموهیدرولیکی) برای تحلیل دقیق رفتار راکتور در شرایط مختلف، بهینه‌سازی طراحی، و پیش‌بینی عملکرد، بخش مهمی از این گرایش را تشکیل می‌دهد. شبیه‌سازی‌های چندفیزیکی (Multi-physics) نیز رویکردی نوین برای درک جامع‌تر پدیده‌ها در راکتور هستند.

**H3: سیستم‌های کنترل و ابزار دقیق (Control Systems & Instrumentation)**
توسعه سیستم‌های کنترل خودکار، حسگرهای پیشرفته برای نظارت بر پارامترهای راکتور، و پیاده‌سازی هوش مصنوعی در کنترل و تشخیص خطا، از موضوعات کلیدی این گرایش است. هدف، افزایش اتوماسیون، بهبود قابلیت اطمینان، و کاهش خطای انسانی است.

**H3: کاربردهای غیربرق‌زا (Non-Electric Applications)**
راکتورهای هسته‌ای پتانسیل بالایی برای تولید هیدروژن، شیرین‌سازی آب، تولید گرمای فرآیندی برای صنایع، و حتی کاربردهای پزشکی دارند. تحقیقات در این زمینه بر بهینه‌سازی راکتورها برای این اهداف و ادغام آن‌ها با سایر سیستم‌های صنعتی متمرکز است.

**H2: نکات کلیدی در انتخاب موضوع پایان نامه**

**H2: 113 عنوان بروز برای پایان نامه در گرایش مهندسی راکتور**

در این بخش، 113 عنوان پژوهشی جدید و کاربردی در گرایش مهندسی راکتور ارائه شده است که می‌تواند الهام‌بخش دانشجویان برای انتخاب موضوع پایان‌نامه باشد. این عناوین بر اساس گرایش‌های اصلی دسته‌بندی شده‌اند:

**H3: راکتورهای نسل چهارم و راکتورهای کوچک مدولار (SMRs)**
1. تحلیل ترموهیدرولیکی پیشرفته راکتورهای نمک مذاب (MSR) با استفاده از شبیه‌سازی CFD.
2. بررسی امکان‌سنجی طراحی و بهره‌برداری از راکتورهای کوچک مدولار (SMR) برای تولید همزمان برق و شیرین‌سازی آب در مناطق خشک.
3. مطالعه مواد مقاوم در برابر خوردگی و تشعشع برای راکتورهای نمک مذاب (MSR).
4. مدل‌سازی نوترونیکی و تحلیل ایمنی راکتورهای سریع خنک‌شونده با سدیم (SFR) در شرایط گذرا.
5. ارزیابی عملکرد سوخت‌های پیشرفته در راکتورهای با دمای بسیار بالا (VHTR) برای تولید هیدروژن.
6. طراحی مفهومی یک راکتور کوچک مدولار (SMR) مبتنی بر راکتورهای حرارتی با خنک‌کننده گازی.
7. تحلیل اقتصادی و فنی جایگاه SMRs در شبکه برق ایران.
8. بررسی اثرات سوخت‌های TRISO بر ایمنی و عملکرد VHTRها.
9. مدل‌سازی چرخه سوخت بسته برای راکتورهای نمک مذاب (MSR) با هدف به حداقل رساندن پسماند.
10. توسعه سیستم‌های کنترل غیرفعال برای راکتورهای سریع خنک‌شونده با سرب-بیسمونوت (LFR).
11. تحلیل رفتار مواد سازه‌ای در محیط‌های دمای بالا و تشعشع بالای راکتورهای نسل چهارم.
12. بررسی چالش‌های پذیرش عمومی و مقررات‌گذاری SMRs.
13. طراحی سوخت‌های مقاوم در برابر حادثه (ATF) برای SMRs.
14. شبیه‌سازی انتقال حرارت در راکتورهای نمک مذاب با پیکربندی‌های مختلف.
15. بهینه‌سازی طراحی هسته راکتورهای نمک مذاب برای افزایش زمان بهره‌برداری و کاهش سوخت‌گیری.
16. مقایسه ایمنی ذاتی SFRs و LWRs.
17. پتانسیل استفاده از SMRs برای تامین گرمای فرآیندی در صنایع پتروشیمی.
18. تحلیل نوترونیکی و ترموهیدرولیکی راکتورهای سریع خنک‌شونده با گاز (GFR).
19. بررسی طراحی سیستم‌های اضطراری در راکتورهای ماژولار پیشرفته.
20. بهینه‌سازی فرآیندهای بازفرآوری سوخت در چرخه‌های سوخت بسته MSR.
21. شبیه‌سازی دینامیک راکتورهای نمک مذاب با در نظر گرفتن اثرات محصولات شکافت.
22. تحلیل ریسک و ارزیابی ایمنی احتمالی (PSA) برای SMRهای آب سبک.
23. بررسی کاربرد مواد نانو در ساخت اجزای سوخت و راکتورهای نسل چهارم.
24. طراحی سیستم‌های تبادل حرارت برای VHTR با هدف حداکثر بهره‌وری.
25. تأثیر ابعاد هسته بر مشخصات نوترونیکی SMRها.

**H3: ایمنی، تحلیل حوادث و مدیریت پسماند هسته‌ای**
26. توسعه مدل‌های پیشرفته تحلیل حوادث شدید برای راکتورهای آب سبک با در نظر گرفتن شرایط میدانی.
27. ارزیابی ایمنی احتمالی (PSA) سطح 2 برای راکتورهای هسته‌ای مدرن.
28. بررسی اثرات زلزله بر ایمنی سازه‌ای راکتورهای هسته‌ای و طراحی سیستم‌های میراکننده.
29. مدل‌سازی انتشار رادیواکتیویته در محیط زیست پس از یک حادثه هسته‌ای فرضی.
30. تحلیل مدیریت حوادث شدید (SAM) برای راکتورهای SMR.
31. استفاده از هوش مصنوعی در تشخیص زودهنگام ناهنجاری‌ها و پیش‌بینی حوادث در نیروگاه‌های هسته‌ای.
32. بررسی روش‌های نوین برای تثبیت و دفن نهایی پسماندهای پرتو‌زای با عمر طولانی.
33. ارزیابی ریسک مرتبط با سیستم‌های خنک‌کننده اضطراری راکتورهای هسته‌ای.
34. طراحی و تحلیل سیستم‌های ایمنی غیرفعال برای راکتورهای آب سبک پیشرفته.
35. مدل‌سازی انتقال حرارت در هسته راکتور در شرایط از دست دادن خنک‌کننده (LOCA).
36. بررسی اثرات پدیده هیدروژن‌زایی در حوادث شدید راکتور و راهکارهای مقابله با آن.
37. ارزیابی چرخه حیات و اثرات زیست‌محیطی پسماندهای هسته‌ای.
38. توسعه استراتژی‌های جدید برای واکنش اضطراری و حفاظت از مردم در برابر حوادث هسته‌ای.
39. شبیه‌سازی انتشار آلاینده‌های رادیواکتیو در آب‌های زیرزمینی از مخازن پسماند.
40. کاربرد یادگیری ماشین در طبقه‌بندی و بهینه‌سازی فرآیندهای مدیریت پسماند.
41. تحلیل ایمنی هسته راکتور با سوخت‌های مقاوم در برابر حادثه (ATF).
42. بررسی اثرات پیری مواد بر ایمنی درازمدت اجزای راکتور.
43. مدل‌سازی و شبیه‌سازی انفجار بخار سوخت (FCI) در حوادث شدید راکتور.
44. طراحی سیستم‌های نظارت بر تشعشع محیطی با استفاده از حسگرهای پیشرفته.
45. تحلیل پیامدهای حوادث ناشی از بلایای طبیعی (مانند سونامی و سیل) بر نیروگاه‌های هسته‌ای.
46. بهینه‌سازی طراحی محفظه راکتور (Containment) برای افزایش مقاومت در برابر حوادث شدید.
47. بررسی فناوری‌های جداسازی و تبدیل (P&T) برای کاهش پسماندهای هسته‌ای.
48. تحلیل ایمنی و قابلیت اطمینان سیستم‌های ایمنی دیجیتالی در نیروگاه‌های هسته‌ای.
49. توسعه روش‌های نوین برای دوزیمتری و حفاظت در برابر تشعشع برای پرسنل نیروگاه.
50. شبیه‌سازی رفتار سوخت مذاب-بتن در حوادث هسته‌ای.

**H3: سوخت‌های پیشرفته و چرخه سوخت**
51. توسعه و بررسی عملکرد سوخت‌های مقاوم در برابر حادثه (ATF) مبتنی بر سیلیکون کاربید (SiC).
52. مدل‌سازی رفتار سوخت‌های هسته‌ای اکسیدی و فلزی در شرایط کاربری عادی و گذرا.
53. بررسی امکان‌سنجی استفاده از سوخت‌های توریم در راکتورهای هسته‌ای ایران.
54. بهینه‌سازی چرخه سوخت هسته‌ای برای کاهش حجم پسماند و افزایش بهره‌وری.
55. مطالعه اثرات غنی‌سازی بالای اورانیوم با خلوص پایین (HALEU) بر عملکرد سوخت.
56. تحلیل نوترونیکی و ترمومکانیکی سوخت‌های کرومیت-آلومیناید (CERCER) برای راکتورهای پیشرفته.
57. بررسی روش‌های نوین برای تولید سوخت‌های MOX و کاربرد آن‌ها در راکتورهای LWR.
58. مدل‌سازی فرسایش و تخریب پوشش سوخت در محیط‌های راکتوری.
59. توسعه سوخت‌های TRISO با پوشش‌های بهبود یافته برای VHTRها.
60. بررسی قابلیت بازیافت و استفاده مجدد از سوخت‌های مصرف شده در راکتورهای سریع.
61. تحلیل رفتار حرارتی و مکانیکی سوخت‌های نیترایدی در شرایط دمای بالا.
62. بهینه‌سازی فرآیندهای غنی‌سازی اورانیوم با استفاده از الگوریتم‌های هوش مصنوعی.
63. مطالعه خواص فیزیکی و شیمیایی سوخت‌های ترکیبی (hybrid fuels) برای راکتورهای نسل جدید.
64. ارزیابی اثرات ایزوتوپ‌های مختلف پلوتونیوم بر چرخه سوخت.
65. بررسی چالش‌ها و فرصت‌های استفاده از پلوتونیوم راکتور در راکتورهای سریع.
66. توسعه روش‌های غیرمخرب برای بازرسی و ارزیابی وضعیت سوخت هسته‌ای.
67. مدل‌سازی رسوب محصولات شکافت در سطح پوشش سوخت.
68. تحلیل رفتار سوخت‌های هسته‌ای در فاز مایع برای MSRها.
69. بررسی اثرات تشعشع بر خواص مکانیکی و ریزساختاری مواد پوشش سوخت.
70. بهینه‌سازی طول عمر سوخت در راکتورهای قدرت.
71. مطالعه پتانسیل استفاده از اورانیوم طبیعی در راکتورهای پیشرفته.
72. ارزیابی راهکارهای جلوگیری از تکثیر هسته‌ای در چرخه سوخت.
73. تحلیل اقتصادی چرخه سوخت هسته‌ای با در نظر گرفتن سناریوهای مختلف.
74. شبیه‌سازی فرآیندهای بازفرآوری تر و خشک (pyroprocessing) برای سوخت مصرفی.
75. بررسی مواد جاذب نوترون جدید برای کنترل واکنش‌پذیری سوخت.

**H3: مدل‌سازی، شبیه‌سازی و بهینه‌سازی هسته‌ای**
76. توسعه کدهای شبیه‌سازی چندفیزیکی (Multi-physics) برای تحلیل جامع راکتورهای هسته‌ای.
77. کاربرد یادگیری عمیق در پیش‌بینی توزیع شار نوترون در هسته راکتور.
78. بهینه‌سازی طراحی هسته راکتور با استفاده از الگوریتم‌های ژنتیک و سایر روش‌های هوش محاسباتی.
79. شبیه‌سازی دینامیک راکتورهای هسته‌ای با استفاده از شبکه‌های عصبی.
80. مدل‌سازی پیشرفته پدیده‌های انتقال حرارت دو فازی در راکتورهای آب سبک.
81. توسعه مدل‌های اجزا محدود (FEM) برای تحلیل تنش‌های مکانیکی در اجزای راکتور.
82. شبیه‌سازی مونت کارلو برای تحلیل حفاظت در برابر تشعشع در نیروگاه‌های هسته‌ای.
83. کاربرد محاسبات کوانتومی در مدل‌سازی واکنش‌های هسته‌ای و دینامیک نوترون.
84. بهینه‌سازی مسیرهای سوخت‌گیری مجدد در راکتورهای قدرت.
85. توسعه رابط کاربری گرافیکی (GUI) برای کدهای شبیه‌سازی هسته‌ای.
86. مدل‌سازی رفتار مواد در شرایط تشعشع بالا با استفاده از دینامیک مولکولی.
87. شبیه‌سازی جریان سیالات در سیستم‌های خنک‌کننده راکتور با استفاده از CFD.
88. تحلیل حساسیت و عدم قطعیت در مدل‌های ایمنی راکتور.
89. کاربرد واقعیت مجازی (VR) و واقعیت افزوده (AR) در آموزش و شبیه‌سازی بهره‌برداری از راکتور.
90. توسعه مدل‌های یادگیری ماشین برای تشخیص زودهنگام خرابی تجهیزات راکتور.
91. شبیه‌سازی عملکرد راکتور در شرایط گذرا با استفاده از مدل‌های کاهش یافته (Reduced Order Models).
92. مدل‌سازی تخریب مواد سازه‌ای راکتور تحت بارهای مکانیکی و حرارتی ترکیبی.
93. بهینه‌سازی هندسه شبکه‌های سوختی برای افزایش کارایی نوترونیکی.
94. کاربرد الگوریتم‌های بهینه‌سازی چندهدفه در طراحی هسته راکتور.
95. شبیه‌سازی توزیع دما و تنش در مخازن تحت فشار راکتور.
96. توسعه مدل‌های عددی برای تحلیل پدیده جوشش در کانال‌های سوخت.
97. کاربرد رایانش ابری (Cloud Computing) در شبیه‌سازی‌های هسته‌ای.
98. بهینه‌سازی طراحی سپرهای تشعشعی با استفاده از روش‌های عددی.
99. مدل‌سازی پدیده‌های خوردگی و رسوب در مدارهای اولیه راکتور.
100. استفاده از داده‌های بزرگ (Big Data) در تحلیل عملکرد و ایمنی راکتور.

**H3: ابزار دقیق، کنترل و کاربردهای نوین راکتورها**
101. طراحی و پیاده‌سازی سیستم کنترل فازی برای راکتورهای هسته‌ای.
102. توسعه حسگرهای بی‌سیم (Wireless Sensors) مقاوم در برابر تشعشع برای نظارت بر راکتور.
103. کاربرد هوش مصنوعی در بهینه‌سازی عملیات نیروگاه‌های هسته‌ای.
104. طراحی سیستم‌های تشخیص ناهنجاری خودکار با استفاده از شبکه‌های عصبی.
105. توسعه الگوریتم‌های پیشرفته برای کنترل توان راکتور.
106. بررسی سیستم‌های ابزار دقیق نوری و فیبر نوری در محیط‌های پرتوزا.
107. استفاده از فناوری بلاکچین (Blockchain) برای افزایش امنیت داده‌ها در نیروگاه‌های هسته‌ای.
108. طراحی سیستم‌های یکپارچه تولید هیدروژن با راکتورهای هسته‌ای.
109. بهینه‌سازی راکتورها برای کاربرد شیرین‌سازی آب دریا.
110. مطالعه پتانسیل کاربرد راکتورهای هسته‌ای در اکتشافات فضایی و تولید برق برای پایگاه‌های فضایی.
111. طراحی سیستم‌های کنترل مبتنی بر مدل (Model Predictive Control) برای راکتورهای SMR.
112. توسعه رباتیک برای بازرسی و نگهداری از اجزای راکتور در محیط‌های پرتوزا.
113. بهینه‌سازی سیستم‌های گرمایش ناحیه‌ای (District Heating) با استفاده از راکتورهای کوچک.

**H2: جدول مقایسه رویکردهای نوین در تحقیقات راکتور**

این جدول، رویکردهای سنتی و مدرن در حوزه‌های کلیدی تحقیقات راکتور را مقایسه می‌کند تا دیدگاهی جامع‌تر ارائه دهد.

**H2: آینده مهندسی راکتور: فرصت‌ها و چالش‌ها**

آینده مهندسی راکتور هسته‌ای پر از فرصت‌های بی‌شمار برای نوآوری و پیشرفت است. با توجه به افزایش تقاضا برای انرژی پاک و پایدار، راکتورهای هسته‌ای مدرن، به ویژه SMRs و راکتورهای نسل چهارم، می‌توانند نقش محوری در تأمین انرژی جهانی ایفا کنند. این راکتورها نه تنها وعده ایمنی بیشتر و تولید پسماند کمتر را می‌دهند، بلکه با قابلیت‌های جدید خود در تولید هیدروژن، شیرین‌سازی آب و تأمین گرمای صنعتی، می‌توانند به ابزاری قدرتمند برای کربن‌زدایی صنایع مختلف تبدیل شوند.

با این حال، چالش‌هایی نظیر تأمین مالی پروژه‌های بزرگ، نیاز به توسعه زیرساخت‌های نظارتی و قانون‌گذاری جدید، مدیریت پسماندهای هسته‌ای با عمر طولانی، و پذیرش عمومی، همچنان پابرجا هستند. تحقیقات در گرایش مهندسی راکتور، با تمرکز بر این چالش‌ها و بهره‌گیری از فناوری‌های نوظهور مانند هوش مصنوعی، یادگیری ماشین، و علم مواد پیشرفته، می‌تواند مسیر را برای آینده‌ای با انرژی هسته‌ای ایمن‌تر، کارآمدتر و پایدارتر هموار سازد. انتخاب موضوعات پژوهشی مرتبط با این تحولات، نه تنها به پیشرفت دانش کمک می‌کند، بلکه زمینه را برای تربیت متخصصان مورد نیاز در این صنعت حیاتی فراهم می‌آورد.