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<dc:title>Estudio de reactores de gas con perspectivas a centrales de 4ta. generación.</dc:title>
<dc:title_english>Study of gas-cooled reactors with prospects to fourth generation power plants.
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<dc:creator>Fogliatto, Ezequiel O.</dc:creator>
<dc:subject>Ingeniería de reactores</dc:subject>
<dc:subject>Componentes y consideraciones de diseño de reactores</dc:subject>
<dc:subject>Gas cooled reactors</dc:subject>
<dc:subject>Reactores refrigerados por gas</dc:subject>
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<dc:subject>Elementos combustibles</dc:subject>
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<dc:subject>Pebble bed</dc:subject>
<dc:subject>4th generation reactors neutronics</dc:subject>
<dc:subject>Neutrónica de reactores de 4ta. generación</dc:subject>
<dc:description>En este trabajo se lleva a cabo el análisis de elementos combustibles de reactores refrigerados
por gas y moderados por grafito que contienen partículas TRISO, estudiando
las principales características neutrónicas siguiendo un enfoque orientado a una etapa
de diseño conceptual. El estudio de las características especiales de este tipo de combustibles
requiere el desarrollo e implementación de cadenas de cálculo que logren una
representación fidedigna de los diferentes grados de heterogeneidad presentes, así como
tiempos de cálculo que permitan realizar un estudio de sensibilidad de los principales
parámetros de diseño.
Por lo tanto, el desarrollo del trabajo incluye la elección de modelos bidimensionales
equivalentes que permiten una adecuada representación de partículas TRISO y
elementos combustibles esféricos usando los códigos CONDOR y WIMSD. La comparaci
ón de resultados de cálculo de celda con los obtenidos mediante el uso del código
Monte Carlo SERPENT muestra diferencias satisfactorias entre ambos, permitiendo el
uso del modelo equivalente en las primeras etapas de diseño. Se ha encontrado que el
modelo equivalente puede ser utilizado directamente con CONDOR, mientras que para
su empleo con WIMSD es necesario realizar cálculos del factor de Dancoff en forma
externa. El proceso de validación se completa con el cálculo de criticidad del reactor
HTR-PROTEUS y la comparación con resultados experimentales, observándose que
con este modelo de combustible se obtienen diferencias respecto a valores medidos del
mismo orden que las reportadas por diversos grupos de cálculo de la bibliografía.
A partir de la validación del modelo de celda se lleva a cabo un análisis del comportamiento
neutrónico de los elementos combustibles con partículas TRISO, estudiando
los efectos de cambios en los principales parámetros de diseño, como enriquecimiento,
tamaño y cantidad de partículas TRISO, y dimensión de la zona en la que se encuentran
dentro de un combustible. El acople de un modelo de costo nivelado de ciclo permite
la búsqueda de configuraciones de diseño que mejoran la rentabilidad y maximizan el
aprovechamiento de las potencialidades de este tipo de combustibles.
</dc:description>
<dc:description_english>This work conducts the analysis of fuel elements of gas-cooled and graphite-moderated
reactors containing TRISO particles, studying the main characteristics following a
neutron-oriented approach to conceptual design stage. The study of the special characteristics
of these fuels requires the development and implementation of calculation
chains to achieve a true representation of the different degrees of heterogeneity present,
as well as computation time that allows a sensitivity study of the main design parameters.
Therefore, the development of this work includes a two-dimensional equivalent
model that allows an adequate representation of TRISO particles and spherical fuel
elements using the CONDOR and WIMSD codes. The comparison of cell calculation
results with those obtained by using the Monte Carlo code SERPENT show acceptable
differences between them, allowing the use of the equivalent model in early stages of
design. It has been found that the equivalent model can be used directly with CONDOR,
while for use with WIMSD external Dancoff factor calculations are necessary.
The validation process is completed with criticality calculation of the HTR-PROTEUS
reactor and comparison with experimental results, showing that with this fuel model
the differences between measured and calculated values are of the same order as those
reported by several groups in the literature.
After the model validation is performed, an analysis of the neutronic behavior of
fuel elements with TRISO particles is carried out, studying the effects of changes in key
design parameters such as enrichment, size and number of TRISO particles, and size
area in which are located within a fuel. The coupling of a levelized cycle cost model
allows the search of design configurations that improve profitability and maximize the
potential use of such fuels.
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<dc:date>2012-04-23</dc:date>
<dc:type>Tesis</dc:type>
<dc:type>NonPeerReviewed</dc:type>
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<dc:identifier>http://ricabib.cab.cnea.gov.ar/339/1/1Fogliatto.pdf</dc:identifier>
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<dc:identifier>Fogliatto, Ezequiel O. (2012) Estudio de reactores de gas con perspectivas a centrales de 4ta. generación. / Study of gas-cooled reactors with prospects to fourth generation power plants. Maestría en Ingeniería, Universidad Nacional de Cuyo, Instituto Balseiro.</dc:identifier>
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