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http://hdl.handle.net/11422/27659
| Type: | Tese |
| Title: | Modelo de cinética inversa para o cálculo da reatividade de reatores a sal fundido |
| Author(s)/Inventor(s): | Diniz, Rodrigo Costa |
| Advisor: | Gonçalves, Alessandro da Cruz |
| Co-advisor: | Rosa, Felipe Siqueira de Souza da |
| Abstract: | Em grande parte dos projetos de reatores a sal fundido seu combustível é líquido e, misturado com o refrigerante composto de sais fundidos, circula pelo reator. Essa circulação introduz importantes fenômenos no estudo da física de reatores, necessitando, assim, de mudanças nos modelos físicos já existentes aplicados em reatores convencionais com combustível sólido. Uma das principais influências do escoamento do combustível no reator é na concentração de precursores de nêutrons atrasados, que passam a decair parcialmente fora do núcleo, não contribuindo para a reação em cadeia de fissão. Nesta tese são estudados os modelos físicos usados para esse tipo de reator, em especial o da cinética pontual de nêutrons, a fim de se desenvolver um modelo de cinética inversa, que possui aplicações práticas como monitoração da reatividade do núcleo e calibração de barras de controle. O modelo desenvolvido admite soluções analíticas, semi-analíticas e numéricas. Após verificar este modelo por meio de testes de consistência, que demonstram uma concordância satisfatória entre a cinética inversa e a pontual, são propostas duas aplicações em transientes: uma variação linear entre níveis de potencia, e a determinação das regiões de criticidade do reator durante uma queda de velocidade de escoamento. Os resultados obtidos mostram que o modelo de cinética inversa proposto é capaz de determinar com precisão a reatividade em ambos os cenários considerados. |
| Abstract: | Most molten salt reactor designs present a liquid fuel that, mixed with the coolant composed of molten salts, circulates through the reactor. This circulation introduces important phenomena in the study of reactor physics, thus requiring changes in the existing physical models applied in conventional reactors with solid fuel. One of the main influences of the fuel flow in the reactor is in the delayed neutron precursors’ concentration, which partially decay outside the core, not contributing to the fission chain reaction. In this thesis, we investigate the physical models used for this type of reactor, especially the neutron point kinetics, in order to develop an inverse kinetics model, which has practical applications such as core reactivity monitoring and control rod calibration. The developed model has analytical, semi-analytical and numerical solutions. After verifying this model through consistency tests, which demonstrate a satisfactory agreement between the inverse and the point kinetics, two applications in transients are proposed: a linear variation between power levels, and the determination of criticality regions of the reactor during a decrease in flow velocity. The results obtained show that the proposed inverse kinetics model is capable of accurately determine the reactivity both for the execution of power variation, in the first scenario, and to maintain the reactor subcriticality in case of accidents, in the second scenario. |
| Keywords: | Combustíveis nucleares Reatores nucleares Cinética inversa Sal fundido |
| Subject CNPq: | CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA NUCLEAR::TECNOLOGIA DOS REATORES |
| Program: | Programa de Pós-Graduação em Engenharia Nuclear |
| Production unit: | Instituto Alberto Luiz Coimbra de Pós-Graduação e Pesquisa de Engenharia |
| Publisher: | Universidade Federal do Rio de Janeiro |
| Issue Date: | Mar-2022 |
| Publisher country: | Brasil |
| Language: | por |
| Right access: | Acesso Aberto |
| Citation: | DINIZ, Rodrigo Costa. Modelo de cinética inversa para o cálculo da reatividade de reatores a sal fundido. 2022. 139 f. Tese (Doutorado) - Programa de Pós-Graduação em Engenharia Nuclear, COPPE, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2022. |
| Appears in Collections: | Engenharia Nuclear |
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