Nome do Projeto
SOLUÇÃO DAS EQUAÇÕES DE CINÉTICA ESPACIAL DA TEORIA MULTIGRUPO DE DIFUSÃO DE NÊUTRONS EM MEIO HETEROGENEO PARA SISTEMAS SUBCRÍTICOS ACIONADOS POR FONTES (ACCELERATOR DRIVEN SYSTEM –ADS)
Ênfase
PESQUISA
Data inicial - Data final
01/03/2018 - 01/09/2021
Unidade de Origem
Coordenador Atual
Área CNPq
Engenharias - Engenharia Nuclear - Núcleo do Reator
Resumo
Neste projeto propõe-se a resolução das equações da Cinética de Difusão de nêutrons da teoria multigrupo de energia, em meio heterogêneo, considerando geometria cartesiana para sistemas multiplicativos subcríticos acionados por fontes externas (ADS) que possibilitem predizer o comportamento da população de nêutrons com satisfatória precisão e rapidez. O método proposto basear-se-á no Algoritmo de Picard, na qual consiste em utilizar a técnica de aproximações sucessivas, fornecendo uma distribuição inicial para o termo fonte da equação do fluxo rápido, desacoplando assim o sistema e fornecendo aproximações sucessivas para as funções incógnitas até um critério de parada e convergência para a solução. Para a solução das equações dos fluxos propõem-se o uso da técnica da Transforma de Laplace na variável temporal e Transformada de Fourier Finita nas variáveis espaciais, a fim de recair num conjunto de EDOs não-homogêneas resolvidas, por exemplo, pelo método de variação de parâmetros. Caso não se encontre inversas analíticas para as Transformadas propõem-se uma inversão numérica para reconstrução das funções incógnitas.

Objetivo Geral

A energia nuclear tem um espaço importante na matriz energética mundial devido à recente demanda de energia e as inúmeras vantagens proporcionadas. Dentre as mais relevantes, vale destacar a sua aplicação na área da medicina e indústria com a produção de radioisótopos por reatores de pesquisa. Além disso, os reatores nucleares de potência, que geram energia elétrica, utilizam pouco material para produzir grandes quantidades de energia e atendem aos objetivos do Protocolo de Kyoto e, mais recentemente, o Acordo de Paris, por não emitir dióxido de carbono (CO2), provocando pouco ou quase nenhum impacto sobre a biosfera. Entretanto, a sustentabilidade ainda é o maior desafio no desenvolvimento de tecnologias nucleares inovadoras como opção em longo prazo. A utilização de regeneração e ciclos fechados para assegurar o suprimento de combustível para geração de eletricidade com energia nuclear tem sido o principal alvo no desenvolvimento de reatores rápidos e permanece como último objetivo a ser atingido. Para tornar a energia nuclear uma fonte sustentável de energia, com relação aos recursos naturais e rejeitos nucleares deve ser considerada a utilização de ciclos fechados de Plutônio em reatores rápidos, bem como a transmutação/incineração de actinídeos menores (AM) e produtos de fissão de longa vida (PFLV) em vários tipos de reatores nucleares, tal como os ADS. Nesse contexto surgiu o conceito de ADS, que são sistemas dedicados à transmutação de resíduos de alta atividade para reduzir os requisitos nos repositórios geológicos. Uma razão importante para o interesse na utilização destes sistemas é a possibilidade de geração de energia da fissão e, ao mesmo tempo, incinerar rejeitos radioativos. Algumas das vantagens deste sistema são: ausência de acidentes de reatividade, alta capacidade de transmutação, baixa produção de rejeitos e melhor utilização dos recursos naturais em longo prazo. Nesse sentido
o principal objetivo do trabalho é predizer o comportamento da população de nêutrons resolvendo a Equação da Cinética de Difusão de Nêutrons (ECDN) com fontes de "spallation" em ADS com núcleos subcríticos . A ideia é obter soluções semi-analíticas desse modelo a fim de estimar a população de nêutrons dentro do núcleo de um reator nuclear de potência, realizando testes para verificar, tanto a capacidade do modelo, quanto ao do método a ser empregado de prever situações específicas, definindo limites de validade utilizando-se problemas benchmarks.

Equipe do Projeto

NomeCH SemanalData inicialData final
CAMILA EHLERT LINDEMANN2001/09/202031/08/2021
CAMILA EHLERT LINDEMANN2001/03/202031/07/2020
FERNANDA TUMELERO420/04/202001/09/2021
GUSTAVO BRAZ KURZ201/03/201801/09/2021
JAIME CONTE ZANDONA2001/08/201829/02/2020
MARCELO SCHRAMM201/03/201801/09/2021
NATÁLIA BARROS SCHAUN401/03/201801/03/2021
NOÉ FRANCO DE JESUS401/08/201813/03/2020
RODRIGO ZANETTE201/03/201801/09/2021

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