Neutrónica acoplada térmicamente de reactores de gas heterogéneos.

Los reactores refrigerados por gas son actualmente una de las líneas dominantes de estudio dentro de la familia de reactores llamada de cuarta generación. En estos diseños, se asume como línea de desarrollo que los reactores térmicos a gas están asociados a combustibles del tipo de partículas rec...

Descripción completa

Detalles Bibliográficos
Autor principal: Maturana, Roberto H.
Formato: Tesis NonPeerReviewed
Lenguaje:Español
Publicado: 2011
Materias:
Acceso en línea:http://ricabib.cab.cnea.gov.ar/364/1/1Maturana.pdf
Aporte de:Repositorio Institucional Centro Atómico Bariloche e Instituto Balseiro (CNEA) de CAB - CNEA - Biblioteca Leo Falicov Ver origen
Descripción
Sumario:Los reactores refrigerados por gas son actualmente una de las líneas dominantes de estudio dentro de la familia de reactores llamada de cuarta generación. En estos diseños, se asume como línea de desarrollo que los reactores térmicos a gas están asociados a combustibles del tipo de partículas recubiertas. Esta suposición de diseño necesariamente conlleva a dos consecuencias que limitan la economía del concepto: núcleos neutrónicamente homogéneos y de baja densidad de potencia. Hasta el presente se puede concluir que geometrías derivadas de reactores de gas fuertemente heterogéneos llevan necesariamente a considerar criterios de estabilidad para las configuraciones neutrónicas que requieren de diseños simultáneos de la transferencia de calor y la cinética de los coeficientes de potencia. En este trabajo se investiga y desarrolla una metodología para el estudio neutrónico de celdas de reactores de gas heterogéneas, planteando explícitamente el acople térmico de manera de analizar la estabilidad de las configuraciones. Se generó una herramienta que permite calcular los perfiles de temperatura de los distintos componentes que conforman el núcleo de un reactor tipo Advanced Gascooled Reactor (AGR), refrigerado por dióxido de carbono y moderado por grafito. Se utiliza el código de celda WIMS modelando la celda combustible del AGR, para calcular el factor de multiplicación efectivo, para diferentes condiciones del reactor, gracias al acople con el modelo termohidráulico desarrollado. Utilizando el modelo acoplado neutrónico-térmico, se calcula el coeficiente de potencia del AGR, en distintas posiciones dentro de un canal combustible promedio. Se encontró que, bajo las aproximaciones realizadas, la configuración heterogénea del reactor AGR es neutrónica y térmicamente estable. El modelo desarrollado permite analizar a futuro nuevas configuraciones, en especial de reactores avanzados, para llevarlas sistemáticamente a diseños heterogéneos estables.