Estudo dinâmico de um reator nuclear considerando a cinética espacial a uma dimensão

Abstract

Neste trabalho, são utilizadas as equações da cinética espacial unidimensional com o objetivo de simular na plataforma FORTRAN os problemas espaciais e dinâmicos em reatores nucleares de geometria tipo placa. As equações espaciais foram discretizadas por aproximações em diferenças finitas e no tratamento da dependência temporal foi empregada a integração numérica através do método explícito. Todas as equações discretizadas foram algebricamente modificadas de modo a tratá-las como autofunções de acordo com a dinâmica da programação. Neste contexto, foi esti pulado um critério de convergência para o fluxo de nêutrons bem como para o coeficiente de criticalidade. Os testes de criticalidade foram comparados e ajustados aos benchmark problems do código WIGGLE (1D/2G). Foram ainda modeladas a queda quase instantânea de reatividade e potência devido a perturbações locais produzidas por inserções repentinas de barra absorvedora no núcleo, durante uma situação emergencial do reator. Além disso, foram realizados os colapsos dos parâmetros multigrupo dos benchmarks para um grupo de energia, de modo a investigar os problemas relacionados à dinâmica operacional do reator com maior facilidade e precisão. Baseado nos resultados dos testes realizados pôde-se avaliar, através dos arquivos de saída, a estabilidade do programa desenvolvido ao compará-los tanto às soluções analíticas quanto numéricas dos problemas fornecidos pelos benchmarks. Por fim, realiza-se uma breve discussão a respeito do uso potencial do código desenvolvido em trabalhos futuros e a posterior expansão de seus módulos.