Made available in DSpace on 2014-10-09T12:52:25Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:01:35Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Este trabalho apresenta a medida do espectro de energia dos nêutrons no núcleo do Reator IPEN/MB-01. Para tal, foram inseridos detectores de ativação na forma de diminutas folhas metálicas no núcleo do reator, na região moderadora, utilizando um dispositivo articulado que permite que as folhas fiquem posicionadas na posição central do núcleo do reator, garantindo que todas as folhas sejam irradiadas na mesma posição. Os detectores de ativação foram selecionados de forma a cobrir grande parte do espectro de energia dos nêutrons no Reator, para tanto foram utilizadas folhas de Au197, Mg24, Ti48, In115, Sc45 entre outras. Após a irradiação os detectores de ativação foram submetidos a espectrometria gama num sistema de contagem de Germânio hiper-puro, o que possibilitou a obtenção da atividade de saturação por núcleo alvo, um dos principais dados de entrada do código computacional de desdobramento de espectro unfolding SANDBP, que através de um processo iterativo, ajusta o espectro que melhor se adequa ao conjunto de dados de entrada do código, composto principalmente pelas taxas de reação por núcleo alvo obtidas experimentalmente e um espectro inicial de entrada, neste caso obtido à nível celular pelo código Hammer-Technion para a célula representativa do núcleo do Reator, fornecendo assim a solução do espectro. / Dissertação (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:43:58Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:07:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 06782.pdf: 6793352 bytes, checksum: 7f8a2465f3d316f0ded31e61a299d889 (MD5) / Dissertacao (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:45:30Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:08:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 07154.pdf: 3791774 bytes, checksum: 92eea1762bc835526d152a1486fefa30 (MD5) / Dissertacao (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP

Submitted by Claudinei Pracidelli (cpracide@ipen.br) on 2015-04-14T11:33:08Z No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2015-04-14T11:33:08Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / O filtro cuno faz parte do circuito de tratamento de água do reator IEA-R1 que , quando saturado, é substituído, se tornando um rejeito radioativo que deve ser gerenciado. Neste trabalho foi realizada a caracterização primária do filtro cuno do reator nuclear IEA-R1 do IPEN utilizando-se espectrometria gama associada ao método de Monte Carlo. A espectrometria gama foi realizada utilizando-se um detector de germânio hiperpuro (HPGe). O cristal de germânio representa o volume ativo de detecção do detector HPGe, que possui uma região denominada camada morta ou camada inativa. Na literatura tem sido reportada uma diferença entre os valores experimentais e teóricos na obtenção da curva de eficiência desses detectores. Neste trabalho foi utilizado o código MCNP-4C para a obtenção da calibração em eficiência do detector para a geometria do filtro cuno, onde foram estudadas as influências da camada morta e do efeito de soma em cascata no detector HPGe. As correções dos valores de camada morta foram realizadas variando-se a espessura e o raio do cristal de germânio. O detector possui 75,83 cm3 de volume ativo de detecção, segundo informações fornecidas pelo fabricante. Entretanto os resultados encontrados mostraram que o valor de volume ativo real é menor do que o especificado, onde a camada morta representa 16% do volume total do cristal. A análise do filtro cuno por meio da espectrometria gama, permitiu a identificação de picos de energia. Por meio desses picos foram identificados três radionuclídeos no filtro: 108mAg, 110mAg e 60Co. A partir da calibração em eficiência obtida pelo método de Monte Carlo, o valor de atividade estimado para esses radionuclídeos está na ordem de MBq. / Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

High precision measurements of a weak interaction decay were conducted to search for possible variation of the decay rate parameter caused by an antineutrino flux. The experiment searched for variation of the ⁵⁴Mn electron capture decay rate parameter to a level of precision of 1 part in ∼10⁵ by comparing the difference between the decay rate in the presence of an antineutrino flux ∼3×10¹² cm^-2sec^-1 and no flux measurements. The experiment is located 6.5 meters from the reactor core of the High Flux Isotope Reactor (HFIR) in Oak Ridge National Laboratory. A measurement to this level of precision requires a detailed understanding of both systematic and statistical errors. Otherwise, systematic errors in the measurement may mimic fundamental interactions. <div><br></div><div>The gamma spectrum has been collected from the electron capture decay of ⁵⁴Mn. What differs in this experiment compared to previous experiments are, (1) a strong, uniform, highly controlled, and repeatable source of antineutrino flux, using a reactor, nearly 50 times higher than the solar neutrino flux on the Earth, (2) the variation of the antineutrino flux from HFIR is 600 times higher than the variation in the solar neutrino flux on the Earth, (3) the extensive use of neutron and gamma-ray shielding around the detectors, (4) a controlled environment for the detector including a fixed temperature, a nitrogen atmosphere, and stable power supplies, (5) the use of precision High Purity Germanium (HPGe) detectors and finally, (6) accurate time stamping of all experimental runs. By using accurate detector energy calibrations, electronic dead time corrections, background corrections, and pile-up corrections, the measured variation in the ⁵⁴Mn decay rate parameter is found to be δλ/λ=(0.034±1.38)×10^-5. This measurement in the presence of the HFIR flux is equivalent to a cross-section of σ=(0.097±1.24)×10^-25cm². These results are consistent with no measurable decay rate parameter variation due to an antineutrino flux, yielding a 68% confidence level upper limit sensitivity in δλ/λ <= 1.43×10^-5 or σ<=1.34×10^-25cm² in cross-section. The cross-section upper limit obtained in this null or no observable effect experiment is ∼10⁴ times more sensitive than past experiments reporting positive results in ⁵⁴Mn.</div>

Este trabalho apresenta a medida do espectro de energia dos nêutrons no núcleo do Reator IPEN/MB-01. Para tal, foram inseridos detectores de ativação na forma de diminutas folhas metálicas no núcleo do reator, na região moderadora, utilizando um dispositivo articulado que permite que as folhas fiquem posicionadas na posição central do núcleo do reator, garantindo que todas as folhas sejam irradiadas na mesma posição. Os detectores de ativação foram selecionados de forma a cobrir grande parte do espectro de energia dos nêutrons no Reator, para tanto foram utilizadas folhas de Au197, Mg24, Ti48, In115, Sc45 entre outras. Após a irradiação os detectores de ativação foram submetidos a espectrometria gama num sistema de contagem de Germânio hiper-puro, o que possibilitou a obtenção da atividade de saturação por núcleo alvo, um dos principais dados de entrada do código computacional de desdobramento de espectro unfolding SANDBP, que através de um processo iterativo, ajusta o espectro que melhor se adequa ao conjunto de dados de entrada do código, composto principalmente pelas taxas de reação por núcleo alvo obtidas experimentalmente e um espectro inicial de entrada, neste caso obtido à nível celular pelo código Hammer-Technion para a célula representativa do núcleo do Reator, fornecendo assim a solução do espectro. / This work presents the neutron spectrum measurements in the Reactor IPEN/MB- 01 using very thin activation detectors in the metallic form, in reactor core, in moderator region. An articulated device allows that the foils are inserted in the central position of reactor core, ensuring that all the foils are irradiated in the same position. The activation detectors of different materials such Au197, Mg24, Ti48, In115, Sc45 and others, were selected to cover a large range of neutron spectrum. After the irradiation, the activation detectors were submitted to a spectrometry gamma by using a system of counting with high purity Germanium, to obtain the saturation activity per target nuclide. The saturation activity is one of the main data of input of unfolding code SANDBP, that through an iterative adjustment, modify the spectrum that better agree with the dataset of code input, composition mainly for measure reaction rate per target nuclide and a initial input spectrum, calculated for Hammer-Technion code, supplying a solution spectrum.

Este trabalho apresenta a medida do espectro de energia dos nêutrons no núcleo do Reator IPEN/MB-01. Para tal, foram inseridos detectores de ativação na forma de diminutas folhas metálicas no núcleo do reator, na região moderadora, utilizando um dispositivo articulado que permite que as folhas fiquem posicionadas na posição central do núcleo do reator, garantindo que todas as folhas sejam irradiadas na mesma posição. Os detectores de ativação foram selecionados de forma a cobrir grande parte do espectro de energia dos nêutrons no Reator, para tanto foram utilizadas folhas de Au197, Mg24, Ti48, In115, Sc45 entre outras. Após a irradiação os detectores de ativação foram submetidos a espectrometria gama num sistema de contagem de Germânio hiper-puro, o que possibilitou a obtenção da atividade de saturação por núcleo alvo, um dos principais dados de entrada do código computacional de desdobramento de espectro unfolding SANDBP, que através de um processo iterativo, ajusta o espectro que melhor se adequa ao conjunto de dados de entrada do código, composto principalmente pelas taxas de reação por núcleo alvo obtidas experimentalmente e um espectro inicial de entrada, neste caso obtido à nível celular pelo código Hammer-Technion para a célula representativa do núcleo do Reator, fornecendo assim a solução do espectro. / This work presents the neutron spectrum measurements in the Reactor IPEN/MB- 01 using very thin activation detectors in the metallic form, in reactor core, in moderator region. An articulated device allows that the foils are inserted in the central position of reactor core, ensuring that all the foils are irradiated in the same position. The activation detectors of different materials such Au197, Mg24, Ti48, In115, Sc45 and others, were selected to cover a large range of neutron spectrum. After the irradiation, the activation detectors were submitted to a spectrometry gamma by using a system of counting with high purity Germanium, to obtain the saturation activity per target nuclide. The saturation activity is one of the main data of input of unfolding code SANDBP, that through an iterative adjustment, modify the spectrum that better agree with the dataset of code input, composition mainly for measure reaction rate per target nuclide and a initial input spectrum, calculated for Hammer-Technion code, supplying a solution spectrum.

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:28:38Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T13:57:15Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Dissertacao (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

The ageing state of the world's nuclear power infrastructure, and the need to reduce humanity s dependency on fossil fuels, requires that this electrical energy generating capacity is replaced. Economic factors, and its physical and chemical properties, make high purity iron-chromium binary alloys a strong candidate for use in the construction of the pressure vessels of the next generation of nuclear reactors. This relatively inexpensive metal retains the oxidation resistance property of so-called stainless steel alloys, and has demonstrated dimensional stability and low degradation under harsh experimental environments of temperature and radiation. In this work, we consider radiation induced interstitial damage to the atomic lattices of iron-chromium binary alloys using the atomistic modelling methods, Molecular Dynamics and Adaptive Kinetic Monte Carlo, simulating collision cascade sequences, and the migration of defects in the aftermath. Variations in chromium content does not effect the initial damage production in terms of the number of Frenkel pairs produced, but iron and chromium atoms are not evenly distributed in defect atoms with respect to the bulk concentration. In simulations conducted at low temperature, chromium is under-represented, and at high temperature, a greater proportion of interstitial atoms are chromium than in the lattice overall. The latter phenomena is most strongly pronounced in systems of low bulk chromium content. During the simulation of post-cascade defect migration, interstitials atoms are observed to form temporary clusters and vacancies align along adjacent lattice sites, with the two types of defect also migrating to annihilate by recombination. Calculating the energy spectra of cascade events corresponding to an example experimental configuration using the SRIM package, we investigated the evolution of lattice systems in which a sequence of multiple cascade events occurred, both with and without a physically representative time gap between events. These simulations gave us the opportunity to observe the behaviour of cascades in the proximity of damage remaining from previous events, such as the promotion of defect clustering when this occurs.

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:43:03Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:05:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 06173.pdf: 6069998 bytes, checksum: 60ab3760f99f6d97fd52766b4d449ab5 (MD5) / Dissertacao (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP