Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Um método de Matriz Resposta (MR) é descrito para gerar soluções numéricas livres de erros de truncamento espacial para problemas multigrupo de transporte de nêutrons com fonte fixa e em geometria unidimensional na formulação de ordenadas discretas (SN). Portanto, o método multigrupo MR com esquema iterativo de inversão nodal parcial (NBI) converge valores numéricos para os fluxos angulares nas fronteiras das regiões que coincidem com os valores da solução analítica das equações multigrupo SN, afora os erros de arredondamento da aritmética finita computacional. É também desenvolvido um esquema numérico de reconstrução espacial, que fornece a saída para os fluxos escalares de nêutrons em cada grupo de energia em um intervalo qualquer do domínio definido pelo usuário, com um passo de avanço também escolhido pelo usuário. Resultados numéricos são apresentados para ilustrar a precisão do presente método em cálculos de malha grossa.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Um método de Matriz Resposta (MR) é descrito para gerar soluções numéricas livres de erros de truncamento espacial para problemas multigrupo de transporte de nêutrons com fonte fixa e em geometria unidimensional na formulação de ordenadas discretas (SN). Portanto, o método multigrupo MR com esquema iterativo de inversão nodal parcial (NBI) converge valores numéricos para os fluxos angulares nas fronteiras das regiões que coincidem com os valores da solução analítica das equações multigrupo SN, afora os erros de arredondamento da aritmética finita computacional. É também desenvolvido um esquema numérico de reconstrução espacial, que fornece a saída para os fluxos escalares de nêutrons em cada grupo de energia em um intervalo qualquer do domínio definido pelo usuário, com um passo de avanço também escolhido pelo usuário. Resultados numéricos são apresentados para ilustrar a precisão do presente método em cálculos de malha grossa.

Fundação Carlos Chagas Filho de Amparo a Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro / Um método numérico espectronodal (END) livre de erros de truncamento espacial é desenvolvido para problemas unidimensionais de difusão de nêutrons monoenergéticos em duas versões. Na versão de problemas de autovalor, o método gera soluções numéricas para o perfil do fluxo escalar e para o fator de multiplicação efetivo (k), que coincidem com a solução analítica dominante, afora os erros da aritmética finita computacional. Na versão de fonte fxa, o método também gera soluções numéricas analíticas para o problema de fonte fixa correspondente, onde a fonte de fissão, com dependência espacial, é obtida analiticamente, a partir da reconstrução espacial do fluxo escalar gerado pelo método END para problemas de autovalor. Alguns experimentos numéricos são apresentados para dois problemas modelos a fim de ilustrar a precisão do método.

Fundação Carlos Chagas Filho de Amparo a Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro / Um método numérico espectronodal (END) livre de erros de truncamento espacial é desenvolvido para problemas unidimensionais de difusão de nêutrons monoenergéticos em duas versões. Na versão de problemas de autovalor, o método gera soluções numéricas para o perfil do fluxo escalar e para o fator de multiplicação efetivo (k), que coincidem com a solução analítica dominante, afora os erros da aritmética finita computacional. Na versão de fonte fxa, o método também gera soluções numéricas analíticas para o problema de fonte fixa correspondente, onde a fonte de fissão, com dependência espacial, é obtida analiticamente, a partir da reconstrução espacial do fluxo escalar gerado pelo método END para problemas de autovalor. Alguns experimentos numéricos são apresentados para dois problemas modelos a fim de ilustrar a precisão do método.

Methods of slab-geometry molecular dynamics computer simulation were tested, compared, and applied to the prediction of activity coefficients, interfacial electrochemistry characterization, and ion transport through a model biological channel-membrane structure. The charged-sheets, 2-D Ewald, corrected 3-D Ewald, and corrected particle-particle-particle-mesh (P3M) methods were compared for efficiency and applicability to slab-geometry electrolyte systems with discrete water molecules. The P3M method was preferred for long-range force calculation in the problems of interest and was used throughout. The osmotic molecular dynamics method (OMD) was applied to the prediction of liquid mixture activity coefficients for six binary systems: methanol/n-hexane, n-hexane/n-pentane, methanol/water, chloroform/acetone, n-hexane/chloroform, methanol/ chloroform. OMD requires the establishment of chemical potential equilibrium across a semi-permeable membrane that divides the simulation cell between a pure solvent chamber and a chamber containing a mixture of solvent and solute molecules in order to predict the permeable component activity coefficient at the mixture side composition according to a thermodynamic identity. Chemical potential equilibrium is expedited by periodic adjustment of the mixture side chamber volume in response to the observed solvent flux. The method was validated and shown to be able to predict activity coefficients within the limitations of the simple models used. The electrochemical double layer characteristics for a simple electrolyte with discrete water molecules near a charged electrode were examined as a function of ion concentration, electrode charge, and ion size. The fluid structure and charge buildup near the electrode, the voltage drop across the double layer, and the double layer capacitance were studied and were found to be in reasonable agreement with experimental findings. Applied voltage non-equilibrium molecular dynamics was used to calculate the current-voltage relationship for a model biological pore. Ten 10-nanosecond trajectories were computed in each of 10 different conditions of concentration and applied voltage. The channel-membrane structure was bathed in electrolyte including discrete water molecules so that solvation, entry, and exit effects could be studied. Fluid structure, ion dynamics, channel selectivity, and potential gradients were examined. This work represents the first such channel study that does not neglect the vital contributions of discrete water molecules.