Rea????es nucleares de alta energia ('Spallation') e sua aplica????o em c??lculo de sistemas nucleares acionados por fonte

• Autor(a) principal: ROSSI, PEDRO C.R.
• Data de Publicação: 2011
• Tipo de documento: Tese
• Título da fonte: Repositório Institucional do IPEN
• Texto Completo: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/9965
• topic: reactor physics; nuclear physics; nuclear reactions; spallation; accelerator driven transmutation; nuclear fragmentation; nuclear fragments

Neste trabalho apresentamos um estudo das rea????es nucleares de alta energia que s??o fundamentais na defini????o do termo fonte dos reatores nucleares subcr??ticos acionados por fonte externa. Estas rea????es nucleares, tamb??m conhecidas como \"spallation\", consistem na intera????o de h??drons de alta energia com os n??cleons do n??cleo at??mico. A fenomenologia destas rea????es consiste em duas etapas, sendo que ?? primeira, o pr??ton interage atrav??s de espalhamentos m??ltiplos, em um processo denominado cascata intra-nuclear seguido da etapa na qual o n??cleo excitado oriundo da cascata intranuclear ou evapora part??culas de forma a atingir estados energ??ticos moderados ou fissiona, em um processo conhecido como competi????o entre evapora????o e fiss??o. Neste trabalho os principais modelos nucleares, os modelos de Bertini e Cugnon, s??o revistos, pois estes modelos s??o fundamentais para prop??sito de projeto devido ?? falta de dados nucleares avaliados para estas rea????es. A implementa????o e valida????o dos m??todos de c??lculo para o projeto destas fontes s??o realizadas. A implementa????o da metodologia ?? realizada utilizando o programa MCNPX ( \"Monte Carlo N-Particle eXtended\"), dedicado para c??lculos de transporte destas part??culas e a valida????o ?? realizada mediante uma coopera????o internacional junto a um projeto coordenado de pesquisa da Agencia Internacional de Energia At??mica e trabalhos dispon??veis. O objetivo ?? qualificar os c??lculos relacionados ??s rea????es nucleares e os canais de desexcita????o envolvidos. O CRISP, um c??digo nacional para a descri????o da fenomenologia das rea????es envolvidas, tamb??m foi estudado e os modelos implementados no c??digo foram revistos e melhorados de forma a dar continuidade ao seu processo de qualifica????o. Devido ??s limita????es dos principais modelos na descri????o de produ????o de nucl??deos leves, a rea????o de multi-fragmenta????o foi estudada. As discrep??ncias nos c??lculos de produ????o destes nucl??deos s??o atribu??das ?? falta do canal de multi-fragmenta????o estat??stica do n??cleo. A implementa????o deste canal foi realizada para a aplica????o em rea????es de altas energias junto ao c??digo CRISP de forma a reproduzir a produ????o de nucl??deos leves, bem como sua valida????o mediante a compara????o com dados experimentais dispon??veis para este fen??meno, obtendo com isso uma melhor reprodu????o de todo o espectro de produ????o de nucl??deos do processo.