O estudo compreensivo de um novo reator nuclear baseado no conceito de leito fluidizado é realizado. O reator é de pequeno porte e modular em projeto, concebido para ter características de segurança inerente e resfriamento passivo. O estudo é feito em um módulo e em um reator padrão formado por 19 módulos. A potência do reator é função da porosidade do leito, tendo um valor médio operacional de 6MW por módulo. Esses estudo cobre as áreas de mecânica, hidráulica, térmica, neutrônica e segurança do reator nuclear. O parâmetro fundamental para os cálculos desse reator é a porosidade do leito, que representa a fração de volume de moderador presente no núcleo. Foram derivadas as relações básicas entre a porosidade do núcleo e as velocidades mínima e máxima de fluidização, a velocidade do fluido refrigerante no núcleo, a perda de pressão no leito, a altura do núcleo, a área de circulação do fluido refrigerante, o fluxo mássico, a reatividade do núcleo, a potência do reator e o coeficiente convectivo. A determinação das seções de choque foram realizados com o uso de códigos para reatores a água pressurizada, utilizando para isso, um método de equivalência neutrônica de uma célula esférica em cilíndrica [61]. Um modelo teórico simplificado e um estudo experimental foram utilizados para determinar a estabilidade do leito fluidizado, verificando-se em que condições o leito apresenta comportamento particulado e agregativo [24]. A porosidade operacional do reator e a posição do anel absorvedor de nêutrons foram determinados, considerando que o reator opera sempre na porosidade correspondente à máxima reatividade. Foram determinados a potência, densidade de potência, distribuição de temperaturas no combustível e refrigerante em função da porosidade do leito. Para avaliar o comportamento cinético do reator, foi utilizado o modelo de cinética puntual com seis grupos de nêutrons atrasados, simulando-se inserções de reatividade provocadas por oscilações na porosidade do núcleo. O reator foi analisado quanto à ocorrência de um acidente hipotético de perda de refrigerante, bem como em relação as características de segurança inerente a resfriamento passivo. Os resultados mostram que o reator pode apresentar tais características, conseqüentemente este conceito de reator é um candidato, em potencial, para a futura geração de reatores nucleares.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:lume56.ufrgs.br:10183/171820 |
| Date | January 1994 |
| Creators | Borges, Volnei |
| Contributors | Sefidvash, Farhang |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS, instname:Universidade Federal do Rio Grande do Sul, instacron:UFRGS |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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