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Tipo: mastherThesis
Título: Estudo numérico da solução das equações da cinética espacial para transientes em reatores subcríticos (ADS) multidimensionais
Autor(es): Carneiro, José Rafael Nicolao
Primeiro Orientador: Lima, Zelmo Rodrigues de
Resumo: O Sistema Dirigido por Acelerador, Accelerator-Driven System (ADS), pertence à nova geração de reatores avançados em desenvolvimento que prometem reduzir drasticamente a vida útil dos rejeitos radioativos, por exemplo, pelo processo de transmutação. Projetos de reatores subcríticos do tipo ADS têm atraído à atenção mundial e são objeto de pesquisa e desenvolvimento em vários países. O objetivo deste trabalho foi simular transientes associados à ADS em geometria tridimensional. Foi adotado o modelo de difusão de nêutrons que conduziu as equações de cinética espacial. Essas equações foram discretizadas espacialmente pelo conhecido método numérico de diferenças finitas e a dependência temporal foi resolvida pelo método de Euler implícito. Com base nesses métodos numéricos um código computacional foi implementado em linguagem Fortran. As simulações foram realizadas considerando transientes relacionados às variações na intensidade do fluxo de prótons proporcionado pelo acelerador de partículas atuando. No primeiro caso foi considerado um reator subcrítico homogêneo em geometria tridimensional para dois grupos de energia e um grupo de precursores de nêutrons atrasados. No segundo caso simulado foi considerado um reator subcrítico heterogêneo em geometria tridimensional para dois grupos de energia e seis grupos de precursores de nêutrons atrasados. Os resultados obtidos apresentaram uma razoável consistência com trabalhos anteriores que foram simulados em geometrias mais simples.
Abstract: The system driven by accelerator, Accelerator-Driven System (ADS), belongs to the new generation of advanced reactors under development that promise to drastically reduce the useful life of radioactive waste, for example, by the transmutation process. ADS-type subcritical reactor projects have attracted worldwide attention and are the subject of research and development in several countries. The objective of this work was to simulate transients associated with ADS in three-dimensional geometry. The neutron diffusion model was adopted, which led to the spatial kinetics equations. These equations were spatially discretized by the well-known finite difference numerical method and the temporal dependency was solved by the implicit Euler method. Based on these numerical methods, a computational code was implemented in Fortran language. The simulations were carried out considering transients related to the variations in the intensity of the proton flux provided by the particle accelerator acting. In the first case, a homogeneous subcritical reactor in three-dimensional geometry was considered for two energy groups and one group of delayed neutron precursors. In the second simulated case, a heterogeneous subcritical reactor in three-dimensional geometry was considered for two energy groups and six groups of delayed neutron precursors. The results obtained showed a reasonable consistency with previous works that were simulated in simpler geometries
Palavras-chave: ADSR
Subcritical core
Spatial Kinetics
Particle accelerator
Transient
Idioma: por
País: Brasil
Editor: Instituto de Engenharia Nuclear
Sigla da Instituição: IEN
???metadata.dc.publisher.department???: Instituto de Engenharia Nuclear
???metadata.dc.publisher.program???: Programa de Pós-graduação em Ciência e Tecnologia Nucleares
Tipo de Acesso: openAccess
URI: http://carpedien.ien.gov.br:8080/handle/ien/3043
Data do documento: Sep-2020
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