Monte Carlo simulator project for neutron transport with continuous energy : shielding, criticality and spectral angular neutron flux analysis

• Autor(a) principal: Barcellos, Luiz Felipe Fracasso Chaves
• Data de Publicação: 2021
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: eng
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10183/232701
• topic: Equações de transporte de nêutrons; Método de Monte Carlo; Simulação; Neutron transport; Monte Carlo Method; Scattering models; Spectral angular neutron flux; Boltzmann transport equation

Esta tese relata o projeto desenvolvido durante o doutorado do autor. Isso engloba o desenvolvimento de um software de simulação de Monte Carlo de licença aberta para o transporte de nêutrons em materiais de núcleo de reatores. Esta ferramenta consiste em um programa C ++ seguindo os paradigmas recentes em computação de alto desempenho, e leva em consideração as dimensões físicas contínuas (posição, direção de movimento e energia) do espaço de fase do transporte de nêutrons. Dois modelos de espalhamento são implementados e discutidos. Estes são baseados na hipótese de alvo em repouso e no modelo de gás livre, e a diferença entre os modelos é apresentada. Além disso, o fluxo de nêutrons angular espectral simulado é testado como uma solução da equação de transporte de Boltzmann nas suas sete dimensões. Neste trabalho, um cenário de blindagem, um benchmark de criticidade do livro International Handbook of Evaluated Criticality Safety Benchmark Experiments e duas simulações em meio multiplicativo, cada uma com um modelo de espalhamento diferente, foram simulados para apresentar as capacidades do software. O simulador mostra-se versátil nos diferentes tipos de resultados que podem ser obtidos, e.g. fluxo de nêutrons, densidade de nêutrons, taxas de reação, criticidade, entre outros. Por último, os fluxos espectrais de nêutrons são parametrizados (na faixa de [10−14; 101]MeV ) e essas funções são verificadas como possíveis soluções da equação de transporte de Boltzmann.