Simula????o com programas computacionais de desempenho do combust??vel em regimes permanente e transiente de varetas combust??veis de a??o inoxid??vel austen??tico

• Autor(a) principal: GOMES, DANIEL de S.
• Data de Publicação: 2014
• Tipo de documento: Tese
• Título da fonte: Repositório Institucional do IPEN
• Texto Completo: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/23493
• topic: fuel elements; fuel rods; austenitic steels; stainless steels; coatings; pellets; neutron absorbers; computerized simulation

A causa imediata do acidente na usina nuclear de Fukushima Daiichi de mar??o de 2011 foi o derretimento do n??cleo do reator. Durante este processo, o zirc??nio do revestimento do combust??vel reagiu com a ??gua, produzindo uma grande quantidade de hidrog??nio. Esse hidrog??nio, combinado com os materiais radioativos vol??teis, vazou do vaso de conten????o e entrou no edif??cio de reator, resultando em explos??es. No passado, o a??o inoxid??vel foi utilizado como revestimento em muitos reatores de ??gua pressurizada (PWR), e seu desempenho sob irradia????o foi excelente; entretanto, o a??o inoxid??vel foi substitu??do por uma liga ?? base de zirc??nio como material de revestimento, principalmente devido ?? sua mais baixa se????o de choque de absor????o de n??utrons. Hoje, o revestimento de a??o inoxid??vel aparece novamente como uma poss??vel solu????o para problemas de seguran??a relacionados a explos??o e a produ????o de hidrog??nio. O objetivo desta tese de doutorado ?? discutir o desempenho sob irradia????o de varetas combust??veis usando a??o inoxid??vel como material de revestimento. Os resultados mostram que varetas de a??o inoxid??vel exibem temperaturas mais baixas no combust??vel e maiores larguras da folga pastilha-revestimento do que as varetas revestidas por Zircaloy e essa folga n??o fecha durante a irradia????o. O desempenho t??rmico das duas varetas combust??veis ?? muito semelhante, e a penalidade de maior absor????o de n??utrons em raz??o do uso de a??o inoxid??vel pode ser compensada pela combina????o de um pequeno aumento no enriquecimento do U-235 e modifica????es no tamanho do espa??amento entre as varetas combust??veis.