Determinação de Fontes de Neutrôns que Conduzem Sistemas Subcríticos a Distribuições Prescritas de Potência

Authors

  • L. R. Moraes Universidade do Estado do Rio de Janeiro https://orcid.org/0000-0001-5529-5422
  • R. C. Barros Universidade do Estado do Rio de Janeiro
  • H. Alves Filho Universidade do Estado do Rio de Janeiro

DOI:

https://doi.org/10.5540/tema.2020.021.03.425

Keywords:

Ordenadas discretas, problema adjunto, matriz resposta

Abstract

Um sistema nuclear é dito subcrítico quando os eventos responsáveis pela remoção dos nêutrons (fuga pelos contornos estruturais do sistema e absorção) acontecem em maior intensidade que os eventos que promovem a produção destas partículas (fissão). Quando isto acontece o sistema não consegue manter um nível estável em relação a população de nêutrons e tende ao desligamento. Por outro lado, qualquer sistema subcrítico pode ser dirigido por uma ou mais fontes estacionárias de nêutrons. O objetivo deste trabalho é apresentar uma metodologia determinar as intensidades das fontes internas estacionárias isotrópicas e uniformes de nêutrons que devem ser inseridas em um sistema subcrítico para dirigi-lo a uma distribuição prescrita de potência. Para tanto, foi utilizada a equação unidimensional do transporte de nêutrons monoenergéticos com espalhamento isotrópico em meios multiplicativos, referenciada como equação física de transporte, e a equação que é adjunta a esta equação, ambas na formulação das ordenadas discretas (S_N). O método de malha grossa matriz resposta adjunto (RM) foi aplicado para resolver numericamente as equações S_N adjuntas. O método RM é um método da mesma classe do método matriz resposta utilizado na solução das equações S_N físicas de transporte. Resultados numéricos para dois problemas-modelo típicos são apresentados para examinar a metodologia proposta.

References

S. A. Pereira (2002), Um conceito alternativo de um reator híbrido (conjunto sub-crítico acoplado com acelerador), Tese de doutorado, IPEN, São Paulo, SP.

E. E. Lewis e W. F. Miller (1993), Computational methods of neutron transport, American Nuclear Soc, Illinois.

D. M. Silva, E. J. Lydia, M. R. Guida, J. H. Zani e H. A. Filho (2013), Analytical methods for computational modeling of fixed- source slab-geometry discrete ordinates transport problems: response matrix and hybrid SN, Progress in Nuclear Energy, vol. 69, pp. 77-84, 2013.

D. G. Cacuci (2010), Handbook of nuclear engineering, Springer, New York.

J. Lewins. (1965), Importance the adjoint function, Pergamont Press, Oxford.

K. M. Case e P. F. Zweifel (1967), Linear transport theory, Addison-Wesley Publishing, Massachusetts.

R. L. Murray (2009), Nuclear energy, Elsevier, New York.

R. C. Barros (1990), A spectral nodal method for the solution of discrete ordinates problems in one and two dimensional cartesian geometry', PhD thesis, The University of Michigan, Ann Arbor, Michigan.

J. J. Duderstadt e L. J. Hamilton (1975), Nuclear reactor analysis, John Willey, New York.

S. Glasstone e G. I. Bell (1970), Nuclear reactor theory, Van Nostrand Reinhold Company, New York.

R. L. Burden e J. D. Faires (1993), Numerical analysis, Dover, New York.

Published

2020-11-27

How to Cite

Moraes, L. R., Barros, R. C., & Filho, H. A. (2020). Determinação de Fontes de Neutrôns que Conduzem Sistemas Subcríticos a Distribuições Prescritas de Potência. Trends in Computational and Applied Mathematics, 21(3), 425. https://doi.org/10.5540/tema.2020.021.03.425

Issue

Section

Original Article