Estudo neutrônico do uso de veneno queimável em reatores Candu avançados

• Autor(a) principal: Vinícius C. S. Costa
• Data de Publicação: 2022
• Outros Autores: Michel C. B. de Almeida, Clarysson Alberto Mello da Silva, Claubia Pereira Bezerra Lima
• Tipo de documento: Artigo de conferência
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFMG
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/1843/60805; https://orcid.org/0000-0002-3082-644X; https://orcid.org/0000-0001-5999-9961
• topic: CANFLEX-ACR; Veneno queimável; Criticalidade; CVR; Reatores nucleares; Criticalidade (engenharia nuclear); Combustíveis nucleares

O ACR (Advanced CANDU Reactor) é um conceito de um reator desenvolvido pela AECL (Atomic Energy of Canada Limited) que é derivado da já bem estabelecida linha de reatores CANDU (Canadian Deuterium Uranium). A principal diferença deste sistema avançado é o uso de água leve (H2O) como refrigerante e combustível levemente enriquecido. O ACR-1000 atualmente é um dos novos projetos e utiliza o projeto de combustível avançado CANFLEX-ACR (CANDU FLEXible) como seu elemento combustível. Para auxiliar no controle da reatividade, este elemento emprega material absorvedor ou veneno queimável em sua vareta central. Ainda sobre este ponto, existem atualmente na literatura duas propostas para o material a ser utilizado, a primeira uma liga composta por zircônio, disprósio e gadolínio (Zr-Dy-Gd) e a segunda uma vareta de zircônio revestido por háfnio. Neste contexto, o presente trabalho utiliza o código SCALE 6.0 (Standardized Computer Analyses for Licensing Evaluation) para configurar um elemento combustível. O objetivo é avaliar o comportamento neutrônico do elemento combustível para as duas propostas de vareta central. As análises foram divididas em duas etapas, na primeira foi avaliado a criticalidade e o CVR (Coeficiente de Reatividade de Vazio) no estado estacionário, variando as proporções de disprósio e gadolínio de 1% a 5% para a liga Zr-Dy-Gd e as espessuras de 0,5 mm a 4,0 mm do revestimento de háfnio em diferentes casos. Aqueles que apresentaram melhor resposta foram selecionados para a segunda etapa, na qual analisou-se a criticalidade e CVR durante a queima. Quando se avalia o comportamento do CVR durante a queima, o caso háfnio 0,5 mm apontara como o mais vantajoso, entretanto, o Dy4%-Gd3% apresenta menores valores de CVR no início da queima e maior kinf ao final do ciclo. Considerando que o estudo foi desenvolvido para um elemento combustível, análises posteriores simulando o núcleo ativo do ACR são necessárias para determinar qual dos dois casos seria o mais adequado.