An??lise neutr??nica e especifica????o t??cnica para o combust??vel a dispers??o UMo-Al com adi????o de veneno queim??vel

• Autor(a) principal: MUNIZ, RAFAEL O.R.
• Data de Publicação: 2015
• Tipo de documento: Tese
• Título da fonte: Repositório Institucional do IPEN
• Texto Completo: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/25671
• topic: neutron sources; neutron reactions; fuel elements; nuclear fuels; uranium-molybdenum fuels; aluminium alloys; silicon; post-irradiation examination; comparative evaluations; computer codes; reactor materials; brazil

Este trabalho apresenta a an??lise neutr??nica do combust??vel a dispers??o de UMo-Al em rela????o ao aumento da densidade de ur??nio e faz uma compara????o com o combust??vel de U3Si2-Al. Neste estudo, a densidade de ur??nio do U3Si2-Al ?? variada de 3,0 ?? 5,5 gU/cm3 e a do UMo-Al entre 4,0 ?? 7,5 gU/cm3 e com a porcentagem em massa de molibd??nio com 7 e 10 %. Neste trabalho tamb??m ?? proposta a aplica????o de veneno queim??vel met??lico no cerne do combust??vel de UMo-Al, uma vez que este combust??vel ?? met??lico e ?? analisada a utiliza????o de gadol??nio (Gd) e eur??pio (Eu) como veneno queim??vel. A utiliza????o do Gd como veneno queim??vel foi analisada com o fator de multiplica????o infinito (k∞) atrav??s do programa celular HRC desenvolvido pelo IPEN e composto pelos c??digos HAMMERTECHNION para a analise de c??lula, ROLAIDS para o c??lculo de auto blindagem dos actin??deos e CINDER-2 empregado para a fiss??o e transmuta????o dos actin??deos. O n??cleo do reator simulado foi similar ao do RMB (Reator Multiprop??sito Brasileiro) composto por um arranjo de 5x5 posi????es com 23 elementos combust??veis e dois blocos de alum??nio. Para o eur??pio, foram utilizados os programas SERPENT e CITATION. Os c??lculos de queima foram realizados considerando uma pot??ncia de 30 MW durante tr??s ciclos do RMB de 97 dias. Os resultados obtidos mostram que a porcentagem em massa do molibd??nio t??m uma grande influ??ncia no comportamento neutr??nico devido a se????o de choque de absor????o do molibd??nio ser consider??vel. Portanto, foi escolhida a porcentagem de 7 % de Mo para os estudos com veneno queim??vel. Para o n??cleo proposto, o eur??pio mostrou-se melhor, pois apresenta uma queima mais gradual que o gadol??nio. Foi realizada uma simula????o com o programa SERPENT com adi????o de 6 % de sil??cio, o que mostrou que a adi????o de Si n??o causa mudan??a significativa no ciclo de opera????o do reator. Para valida????o da metodologia de c??lculo, foi elaborada uma especifica????o t??cnica e fabricadas 12 miniplacas combust??veis de UMo-Al sem veneno queim??vel. As miniplacas foram irradiadas no n??cleo do reator IPEN/MB-01, em quatro configura????es de n??cleo, para obten????o da reatividade inserida. Os resultados simulados obtidos para a inser????o de reatividade pelas miniplacas nos diversos n??cleos analisados apresentaram alta concord??ncia com os resultados experimentais.