IV Encontro do Projeto Neutrinos Angra
Balanço de Nêutrons e Evolução do Combustível Nuclear
Balanço de Nêutrons e Evolução do Combustível Nuclear
Thiago Junqueira de Castro Bezerra
UNICAMP – IFGW – DRCC
UNICAMP - 05 de Dezembro de 2008
Problema
Nêutrons
Evolução
Espectros
IV Encontro do Projeto Neutrinos AngraBalanço de Nêutrons e
Evolução do Combustível NuclearThiago J. C. Bezerra [email protected] 05/12/2008
Problema Em um reator nuclear:
Problema
Nêutrons
Evolução
Espectros
IV Encontro do Projeto Neutrinos Angra
Seção de Choque de AbsorçãoProblema
Thiago J. C. Bezerra [email protected] 05/12/2008
Balanço de Nêutrons e Evolução do Combustível Nuclear
Problema
Nêutrons
Evolução
Espectros
IV Encontro do Projeto Neutrinos Angra
Volume unitário contendo Nf átomos de material físsil
f Seção de choque de absorção térmica
Fluxo de nêutrons térmicos
1) Nêutrons Rápidos produzidos
fff N
Nêutrons produzidos na fissão por nêutrons térmicos absorvidos
Após a fissão:Nêutrons
Thiago J. C. Bezerra [email protected] 05/12/2008
Balanço de Nêutrons e Evolução do Combustível Nuclear
Problema
Nêutrons
Evolução
Espectros
IV Encontro do Projeto Neutrinos Angra
2) Taxa de produção de nêutrons rápidos
fffffffff NNN )1(
Fissão térmicaFissão rápida
Fast-fission factor
Razão entre a produção líquida de nêutrons rápidos pela produção de nêutrons rápidos por fissão térmica
Nêutrons
Thiago J. C. Bezerra [email protected] 05/12/2008
Balanço de Nêutrons e Evolução do Combustível Nuclear
Problema
Nêutrons
Evolução
Espectros
IV Encontro do Projeto Neutrinos Angra
3) “Vazamento”
São moderados para energia de ressonância de absorção por material fértil (~keV)
11)1( PNPNN fffffffff
Nêutrons Fission-to-Resonance nonleakage probability
Depende do tamanho do reator e tipo do moderador
Thiago J. C. Bezerra [email protected] 05/12/2008
Balanço de Nêutrons e Evolução do Combustível Nuclear
Problema
Nêutrons
Evolução
Espectros
IV Encontro do Projeto Neutrinos Angra
Nêutrons
4) Ressonância
pPNpPNPN fffffffff 111 )1(
Resonance escape probability
Função das proporções relativas e arranjo físico do moderador e do material fértil
Thiago J. C. Bezerra [email protected] 05/12/2008
Balanço de Nêutrons e Evolução do Combustível Nuclear
Problema
Nêutrons
Evolução
Espectros
IV Encontro do Projeto Neutrinos Angra
5) “Vazamento” 2
Nêutrons
21211 )1( pPPNPpPNpPN fffffffff
Resonance-to-thermal nonleakage probability
6) Nêutrons térmicos
21pPPN fff
K
)( fiN ii
ffN
“Vazamento” 3
Absorção por material não físsil
Thiago J. C. Bezerra [email protected] 05/12/2008
Balanço de Nêutrons e Evolução do Combustível Nuclear
Problema
Nêutrons
Evolução
Espectros
IV Encontro do Projeto Neutrinos Angra
Nêutrons
fff N
ffN
fff N)1(
)1( 1PN fff
)1(1 pPN fff
)1( 21 PpPN fff
fff N
1PN fff
pPN fff 1
21pPPN fff
K
)( fiN ii
Thiago J. C. Bezerra [email protected] 05/12/2008
Balanço de Nêutrons e Evolução do Combustível Nuclear
Problema
Nêutrons
Evolução
Espectros
IV Encontro do Projeto Neutrinos Angra
Evolução
Evolução do Combustível
Volume unitário de combustível contendo N025 átomos de
U235 e N028 átomos de U238 expostos há um fluxo de
nêutrons térmicos Φ
252525 Ndt
dNU235: eNN 0
2525
)(0t
dtt
U238: Mudança em sua concentração não é considerável
Thiago J. C. Bezerra [email protected] 05/12/2008
Balanço de Nêutrons e Evolução do Combustível Nuclear
Problema
Nêutrons
Evolução
Espectros
IV Encontro do Projeto Neutrinos Angra
Evolução
Pu239:
49491494949
1252525282849
)1(
)1(
NpPN
pPNNdt
dN
Absorção Térmica
U238
Absorção de Ressonância de nêutrons rápidos produzido por U235
Absorção de Ressonância de nêutrons rápidos produzido por Pu239
Absorção Térmica
Pu239
Thiago J. C. Bezerra [email protected] 05/12/2008
Balanço de Nêutrons e Evolução do Combustível Nuclear
Problema
Nêutrons
Evolução
Espectros
IV Encontro do Projeto Neutrinos Angra
Evolução
Pu239:
4921492149 exp)(exp CCCCN
; )1(
; 2549
252525
49
2828 121
pPN
CN
Ci
)1( 1 149 pP
Thiago J. C. Bezerra [email protected] 05/12/2008
Balanço de Nêutrons e Evolução do Combustível Nuclear
Problema
Nêutrons
Evolução
Espectros
IV Encontro do Projeto Neutrinos Angra
Evolução
Pu240:
4040
49
49494940
1N
N
dt
dN
40
492540
exp)(
expexp
543
543
CCC
CCCN
; 1
)1( ;
1 4025492549
4949252525
4940
492828 143
pPN
CN
Ci
;
4049
2425
2424
49 435
CC
C
Thiago J. C. Bezerra [email protected] 05/12/2008
Balanço de Nêutrons e Evolução do Combustível Nuclear
Problema
Nêutrons
Evolução
Espectros
IV Encontro do Projeto Neutrinos Angra
Evolução
Pu241:
4141404041 NNdt
dN
4140
492541
exp)(exp
expexp
98769
876
CCCCC
CCCN
;; ; 4149
40
4125
40
41
49 584736
CCCCCC
4140
40
)( 5439
CCCC
Thiago J. C. Bezerra [email protected] 05/12/2008
Balanço de Nêutrons e Evolução do Combustível Nuclear
Problema
Nêutrons
Evolução
Espectros
IV Encontro do Projeto Neutrinos Angra
Evolução
Sódio-Grafite-Urânio
269 dias
ε : 1,027
P1 : 0,964
p : 0,800
P2 : 0,980
31.800kg U238
308kg U235
Thiago J. C. Bezerra [email protected] 05/12/2008
Balanço de Nêutrons e Evolução do Combustível Nuclear
Problema
Nêutrons
Evolução
Espectros
IV Encontro do Projeto Neutrinos Angra
Evolução do Combustível
Para que saber?
Fissão dos Isótopos
U238, U235, Pu239 e Pu241:
Emissão de e
Espectros
Thiago J. C. Bezerra [email protected] 05/12/2008
Balanço de Nêutrons e Evolução do Combustível Nuclear
Problema
Nêutrons
Evolução
Espectros
IV Encontro do Projeto Neutrinos Angra
Evolução do Combustível
Espectros
Thiago J. C. Bezerra [email protected] 05/12/2008
Balanço de Nêutrons e Evolução do Combustível Nuclear
Top Related