Ru??do neutr??nico macrosc??pico at?? 100 kHz do reator IPEN/MB-01

• Autor(a) principal: SANTOS, DIOGO F. dos
• Data de Publicação: 2020
• Tipo de documento: Tese
• Título da fonte: Repositório Institucional do IPEN
• Texto Completo: http://200.136.52.105/handle/123456789/31741
• topic: ipen-mb-1 reactor; zero power reactors; reactor noise; spectral density; power density; reactor cores; functions; performance testing; fuel rods; fuel assemblies; subcritical assemblies; boric acid; boron compounds; neutron detectors; nuclear decay; thermal neutrons; fast neutrons; neutral-particle transport; neutron transport theory; collision probability method; nuclear reaction kinetics; reactivity; reactivity; reactor physics; monte carlo method; quality control; international agreements

Experimentos subcr??ticos de ru??do neutr??nico de pot??ncia zero em frequ??ncias at?? 100 kHz foram realizados no reator de pesquisa IPEN/MB-01. A configura????o de n??cleo adotada consistiu num arranjo com 26??24 varetas combust??veis e barras de controle totalmente retiradas. A subcriticalidade foi alcan??ada diluindo-se ??cido b??rico (H3BO3) na ??gua do reator nas concentra????es de 286,8 e 578,6 ppm de boro natural. Os pulsos gerados em dois detectores de 3He em lados opostos do n??cleo foram somados e enviados ao Correlator, o qual processou a Densidades Espectrais de Pot??ncia Pr??pria (APSD). Adquiriram-se duas APSDs m??dias em v??rias opera????es do reator. Ap??s a an??lise dos dados com os m??nimos quadrados, verificou-se que a APSD at?? frequ??ncias pr??ximas de 70 kHz ?? bem descrita por um modelo de decaimento com quatro modos. Os dois primeiros modos de decaimento est??o relacionados aos eventos de n??utrons t??rmicos e os outros dois aos n??utrons r??pidos. O acoplamento entre o comportamento cin??tico dos n??utrons t??rmicos e r??pidos era fraco e poderiam ser considerados desacoplados. Com essas pondera????es, construiu-se um modelo te??rico in??dito, mas baseado nos m??todos tradicionais de solu????o das equa????es de transporte de n??utrons (ETN), com dois grupos de energia (t??rmico e r??pido) e duas regi??es (n??cleo e refletor infinito), o qual possibilitou a obten????o de par??metros f??sicos importantes no caso com 286,8 ppm de boro natural, como a reatividade subcr??tica, o lifetime e o tempo de gera????o de n??utrons prontos no n??cleo e no refletor. Com o modelo desenvolvido, constru??ram-se as curvas da distribui????o Rossi-?? para tempos menores que o tempo morto do detector utilizado. Os c??lculos com o c??digo MCNP6 justificou a exist??ncia dos modos de n??utrons r??pidos adquiridos por um detector essencialmente de n??utrons t??rmicos. Al??m disso, a reatividade t??rmica (??????) e o tempo de gera????o de n??utrons t??rmicos (????) apresentaram boas concord??ncias nas compara????es entre o calculado e o medido. Os resultados experimentais s??o de excelente qualidade e apropriados para um benchmark internacional.