Cálculo neutrónico de reactores híbridos fusión-fisión.

Los reactores híbridos de fusión-fisión constituyen una alternativa interesante para la generación de energía nuclear, ya que presentan ventajas respecto de la fisión y la fusión consideradas separadamente. Esto se debe a que permitirán disminuir los requisitos de operación de los reactores de fusió...

Descripción completa

Detalles Bibliográficos
Autor principal: Schmidt, Norberto S.
Formato: Tesis NonPeerReviewed
Lenguaje:Español
Publicado: 2019
Materias:
Acceso en línea:http://ricabib.cab.cnea.gov.ar/832/1/Schmidt.pdf
Aporte de:Repositorio Institucional Centro Atómico Bariloche e Instituto Balseiro (CNEA) de CAB - CNEA - Biblioteca Leo Falicov Ver origen
Descripción
Sumario:Los reactores híbridos de fusión-fisión constituyen una alternativa interesante para la generación de energía nuclear, ya que presentan ventajas respecto de la fisión y la fusión consideradas separadamente. Esto se debe a que permitirán disminuir los requisitos de operación de los reactores de fusión y serán capaces de utilizar como combustible físil elementos separados a partir del reprocesamiento de los elementos combustibles gastados de las centrales nucleares de fisión. Además, serán intrínsecamente seguros, ya que la región físil se encontrará subcrítica, por lo que las reacciones de fisión cesarán si la fuente externa se apaga. El objetivo de este trabajo es generar herramientas capaces de acoplar los comportamientos neutrónicos de un reactor híbrido, conformado por una fuente de neutrones de fusión, producidos por un reactor nuclear tipo tokamak y un manto físil con combustibles compuestos por actínidos menores y refrigerados por sodio. El reactor se modela mediante el código de transporte neutrónico OpenMC, el cual fue validado mediante el cálculo de dos benchmarks de reactores de espectro rápido. Para simular la fuente externa de neutrones debida a las reacciones de fusión, se modela el plasma mediante la resolución de la ecuación de Grad-Shafranov para diferentes geometrías, y se calcula la distribución espacial de dichas reacciones. Considerando que la fuente posee una geometría toroidal, resulta necesario muestrear la distribución de la fuente a fin de generar el archivo necesario para ejecutar el código neutrónico. Una vez modeladas las geometrías, las composiciones y la fuente externa del reactor híbrido, se procede a evaluar los resultados obtenidos para diferentes parámetros de operación, como ser potencia de fisión, potencia de fusión, factores de multiplicación y autosostenibilidad de producción de tritio.