Modelagem detalhada de sistemas nucleares avançados do tipo leito de bolas com combustível encapsulado

• Main Author: GARCÍA, Jesús Alberto Rosales
• Other Authors: LIRA, Carlos Alberto Brayner de Oliveira
• Language: br
• Published: UNIVERSIDADE FEDERAL DE PERNAMBUCO 2016
• Subjects: Engenharia de Energia Nuclear; VHTR; ADS; transmutação; HTR-10
• Online Access: https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/15170

Submitted by Isaac Francisco de Souza Dias ([e-mail]) on 2016-02-16T18:00:16Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Tese_completa_portugues_Jesus - Final_B1.pdf: 4458139 bytes, checksum: 1ccef01f0261985c1f30824dd4c94ae6 (MD5) === Made available in DSpace on 2016-02-16T18:00:16Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Tese_completa_portugues_Jesus - Final_B1.pdf: 4458139 bytes, checksum: 1ccef01f0261985c1f30824dd4c94ae6 (MD5) Previous issue date: 2015-05-18 === CAPES === A sustentabilidade da energia nuclear dependerá, entre outros fatores, da capacidade de redução dos inventários dos resíduos nucleares de vida longa. Com esse objetivo, desenvolveu-se a nova geração de reatores nucleares, com seis protótipos que se destacam por sua segurança, resistência à proliferação e a gestão dos resíduos. Dentro dessa nova geração de reatores, encontram-se os reatores de temperatura muito alta (VHTR), pela capacidade de produzir energia e a obtenção de altas temperaturas na saída do refrigerante, para seu uso em aplicações de alta temperatura como a produção de hidrogênio. Os ADS (Accelerator Driven Systems), que podem ser projetados como VHTR, são sistemas projetados para a redução dos elementos transurânicos provenientes dos LWRs (Light Water Reactors). O TADSEA (Transmutation Advanced Device for sustainable Energy Applications) é um ADS do tipo leito de bolas, projetado para atingir uma queima profunda dos elementos transurânicos, a produção colateral de energia e a obtenção de altas temperaturas para produzir hidrogênio. O presente trabalho têm como objetivo realizar melhoras no projeto conceitual do TADSEA, através da simulação geométrica detalhada do combustível, para o qual foi desenvolvida e avaliada uma metodologia para a modelagem computacional detalhada da dupla heterogeneidade do combustível em um leito de bolas, usando o código probabilista MCNPX. Foram incluídos novos elementos no projeto como a blindagem, as barras absorvedoras para garantir a segurança do sistema, e foi avaliado o desempenho na redução dos resíduos e sua radiotoxicidade associada, assim como a produção de energia. === The sustainability of nuclear energy will depend of the capability reduction of the inventories of long-lived nuclear waste. With this goal, it was developed the new generation of nuclear reactors with six prototypes, which stand out for their safety, proliferation resistance and the waste management. Within this new reactors generation, there is the very high temperature reactor (VHTR), designed to produce energy and to obtain high temperatures in the coolant, for their use in high temperature applications such as hydrogen production. The ADSs, which can be designed as VHTRs, are systems designed to reduce the mass of transuranic elements coming from the LWRs. The TADSEA is an ADS, pebble bed type, designed to achieve deep burning levels in the fuel, the power generation, and to obtain high temperatures to produce hydrogen. The aim of this study is to make the TADSEA conceptual re-design, by means of a detailed fuel geometric simulation, for which it was developed and evaluated a methodology for the detailed computational simulation of the fuel double heterogeneity in pebble-bed nuclear core, using the probabilistic code MCNPX. New design elements such as the shield and absorbers bars were included, and the performance in the reduction of nuclear waste and their associated radiotoxicity as well as the energy production were evaluated.