Proposta de um reator rápido refrigerado a gás utilizando transurânicos

• Autor(a) principal: Anderson Altair Pinheiro de Macedo
• Data de Publicação: 2016
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFMG
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/1843/BUBD-ADSM6L
• topic: GFR; TRU; Tório; Reator rápido; Combustível reprocessado; Tecnologia nuclear

Nas duas últimas décadas, as nações que investem e pesquisam a geração de energia através da fonte nuclear têm dedicado parte de seus esforços ao desenvolvimento de novas tecnologias para reatores nucleares. Parte desse investimento tem a ver com o teste de novos materiais, principalmente no que se refere a novos combustíveis. Diante de uma visão de mundo que respira a sustentabilidade, o reprocessamento e a reutilização de combustíveis queimados provenientes de reatores convencionais ganham vida na tecnologia nuclear, se mostrando uma alternativa real de fonte de energia para reatores de última geração. Diferentes concepções de reatores de 4a geração têm sido propostas e precisam atender a algumas características básicas, tais como: queima estendida, melhoria na segurança passiva, gestão mais adequada de rejeitos radioativos, possibilidade de uso de combustível reprocessado e resistência à proliferação. Dentro deste contexto, o GFR (Gas-cooled Fast Reactor) é uma das promessas futuras, apresentando resultados neutrônicos satisfatórios quanto à utilização de combustíveis do tipo (U, Pu)C. Neste trabalho, o combustível do reator GFR tradicional usando (U, Pu)C foi substituído por um combustível reprocessado usando transurânicos (TRU), obtido através de técnica de reprocessamento não proliferante. Para a obtenção do combustível reprocessado, um combustível UO2 com enriquecimento inicial de 3,1%, foi queimado em um PWR padrão, com queima total de 33,000 MWd/T(HM). Posteriormente foi deixado em piscina por 5 anos e finalmente reprocessado pelo método UREX+. Foram avaliados e estudados dois combustíveis, um diluído em urânio empobrecido, (U, TRU)C e outro diluído em tório, (Th, TRU)C. Foram simulados tanto o elemento combustível como o núcleo inteiro. Avaliações foram feitas tanto em estado estacionário, quanto durante a queima e foram comparados com os resultados obtidos usando o combustível padrão, (U,Pu)C. Os resultados mostram a possibilidade real de utilização dos TRUs como combustíveis em reatores do tipo GFR. O estudo foi realizado usando os módulos CSAS e TRITON do código SCALE 6.0.