| spelling |
Claubia Pereira Bezerra LimaMaria Auxiliadora Fortini VelosoAntonella Lombardi CostaAmir Zacarias MesquitaHugo Moura DalleMarcelo Antonio VelosoFabiano Cardoso da Silva2019-08-09T23:44:00Z2019-08-09T23:44:00Z2012-12-19http://hdl.handle.net/1843/BUOS-9Q6H2WUma análise neutrônica do comportamento de reatores de alta temperatura foi realizada neste estudo para averiguar a viabilidade do uso de combustível reprocessado contendo transurânicos, no conceito de reatores de quarta geração. A ideia é avaliar a máxima inserção de transurânicos para alcançar condições com alta razão de transmutação do material reciclado no combustível. Inicialmente modelaram-se dois reatores de alta temperatura, o VHTR e o LS-VHTR, para uma análise preliminar do uso desses reatores empregando combustível com óxidos mistos de plutônio e urânio, com dados de projetos disponíveis na bibliografia. Para fins de comparação, este estudo foi realizado utilizando-se dois percentuais de inserção de material físsil (15% e 20%) no combustível reprocessado com o método UREX+ e diluído em urânio empobrecido. Os resultados obtidos para o VHTR mostraram-se melhores. Desta forma, optou-se por continuar o estudo das próximas fases com o reator VHTR, limitando a quantidade de material físsil em 15%. Na segunda fase, avaliaram-se três diferentes percentuais de inserção de transurânicos no combustível. Os parâmetros neutrônicos avaliados mostraram-se adequados para todos os casos, permitindo iniciar o estudo da terceira fase, considerando o valor máximo de inserção de transurânicos. Nesta última etapa, foram avaliados dois combustíveis: um diluído em urânio empobrecido e o outro de forma inédita em tório natural, em reatores do tipo VHTR. O percentual de material físsil foi mantido em 15%. A razão VM/VF do núcleo foi então variada, obtendo-se uma curva em função de keff e estudos foram realizados ao redor do ponto máximo, de forma a obter o percentual mais adequado à transmutação. Todo o estudo foi realizado usando o código WIMSD5 e as análises qualitativas das simulações mostraram um núcleo bem comportado neutrônicamente, demonstrando a possibilidade de utilização de combustíveis reprocessados e boa razão de transmutação para ambos os combustíveis.A neutronic analysis of the behavior of High Temperature Reactors was carried out in this study to investigate the viability of using reprocessed fuel containing transuranic elements, in the concept of fourth-generation reactors. The idea was to evaluate the maximum insertion of transuranic elements to achieve conditions with high transmutation rate of recycled material in the fuel. Initially two High Temperature Reactors (VHTR and LS-VHTR) were modeled for a preliminary analysis of their application using fuel with plutonium and uranium mixed oxides using data available in the literature. For comparison purposes, this study was carried out using two percentages of fissile material insertion (15% and 20%) in reprocessed fuel with UREX + method and diluted with depleted uranium. The results obtained for the VHTR proved to be better. In this way, we continued the next phases of the study with the VHTR reactor, limiting the amount of fissile material at 15%. In the second phase, we evaluated three different percentages of insertion of transuranic elements in the fuel. Neutronic parameters assessed were suitable for all cases, allowing starting the third stage of the study, considering the maximum value of transuranic elements insertion. In the last step, we evaluated two fuels: a fuel diluted in depleted uranium and another in an unprecedented way in VHTR reactors, in natural thorium. The percentage of fissile material was maintained at 15%. The VM/VF core rate was then varied, obtaining a curve as a function of keff and studies have been conducted around the peak, in order to obtain the most appropriate transmutation percentage. The study was conducted using the code WIMSD5 and qualitative analysis of simulations showed a core neutronically well-behaved, demonstrating the possibility of using reprocessed fuel and good transmutation reason for both fuels.Universidade Federal de Minas GeraisUFMGTransmutação (Quimica)Engenharia nuclearAnálise por ativação nuclearCiências e Técnicas NuclearesAvaliação neutrônica da inserção de transurânicos em reatores nucleares tipo VHTRinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da UFMGinstname:Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)instacron:UFMGORIGINALfabiano_cardoso_da_silva_2.pdfapplication/pdf2614770https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/BUOS-9Q6H2W/1/fabiano_cardoso_da_silva_2.pdfef317667028c46c353cc995b1a82debaMD51TEXTfabiano_cardoso_da_silva_2.pdf.txtfabiano_cardoso_da_silva_2.pdf.txtExtracted texttext/plain226602https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/BUOS-9Q6H2W/2/fabiano_cardoso_da_silva_2.pdf.txtc17bc00ff7d9c3a1e31d45dd484ce942MD521843/BUOS-9Q6H2W2019-11-14 09:07:26.696oai:repositorio.ufmg.br:1843/BUOS-9Q6H2WRepositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufmg.br/oaiopendoar:2019-11-14T12:07:26Repositório Institucional da UFMG - Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)false
|