Diseño conceptual de un reactor de investigación con combustibles de UMo monolítico.

En el presente trabajo se buscó diseñar el núcleo de un reactor empelando combustibles con compuestos de UMo monolítico. Para ello se partió del núcleo del reactor OPAL, que usa combustibles de siliciuros de uranio. A la vez se empleó este reactor como referencia para los requerimientos impuestos...

Descripción completa

Detalles Bibliográficos
Autor principal: Beliera, Juan I.
Formato: Tesis NonPeerReviewed
Lenguaje:Español
Publicado: 2014
Materias:
Acceso en línea:http://ricabib.cab.cnea.gov.ar/465/1/1Beliera.pdf
Aporte de:Repositorio Institucional Centro Atómico Bariloche e Instituto Balseiro (CNEA) de CAB - CNEA - Biblioteca Leo Falicov Ver origen
Descripción
Sumario:En el presente trabajo se buscó diseñar el núcleo de un reactor empelando combustibles con compuestos de UMo monolítico. Para ello se partió del núcleo del reactor OPAL, que usa combustibles de siliciuros de uranio. A la vez se empleó este reactor como referencia para los requerimientos impuestos. Se estudió el desarrollo de estos combustibles para conocer las posibles limitaciones al diseño a tener en cuenta, tanto desde el comportamiento bajo irradiación como desde los procesos de fabricación de los mismos. En base a esto se decidieron emplear como materiales de cladding el Aluminio 6061 y el zircaloy-4. Se estudiaron paramétricamente algunas de las variables de diseño buscando mejorar el rendimiento del reactor manteniendo los márgenes de seguridad, tanto neutrónicos como termohidráulicos. El rendimiento se evaluó mediante el quemado de extracción de los EECC, la longitud del ciclo de operación y los fujos térmicos en ciertas posiciones de interés. Se hizo una estimación del consumo de uranio anual del reactor, con las distintas configuraciones, y una estimación económica muy sencilla asociada a este consumo. Se obtuvieron tanto quemados de extracción como longitudes de ciclo considerablemente mayores, lo que permitió una adición de venenos quemables mucho mayor que la del OPAL. Esto permitió también realizar aumentos de potencia considerables, lo que se vio reflejado en los fujos térmicos obtenidos. No obstante, estos fueron, relativos a la potencia empleada en cada caso, menores que los que se obtienen con siliciuros. Por último, se evaluaron cambios en el tamaño del núcleo y la posibilidad de agregar posiciones de irradiación dentro mismo. Esto se hizo como primera estimación y para tener una idea más precisa de los alcances y beneficios de hacer estas modificaciones sería necesario profundizar los cálculos e incluir variables que no se consideraron. Para todos los cálculos se usaron las lineas de cálculo de INVAP S.E. Para la parte neutrónica se empleó CONDOR-CITVAP y para la termohidráulica el código TERMIC.