Proposta de uma nova configuração para o núcleo do reator IEA-R1 do IPEN/CNEN-SP com combustíveis de alta densidade de urânio

• Processo: 11/17090-7
• Linha de fomento: Bolsas no Brasil - Doutorado Direto
• Vigência (Início): 01 de dezembro de 2011
• Vigência (Término): 19 de outubro de 2016
• Área do conhecimento: Engenharias - Engenharia Nuclear - Tecnologia dos Reatores
• Pesquisador responsável: Antonio Teixeira e Silva
• Beneficiário: Thiago Garcia João
• Instituição-sede: Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares (IPEN). Secretaria de Desenvolvimento Econômico (São Paulo - Estado). São Paulo , SP, Brasil
• Bolsa(s) vinculada(s): 13/06656-5 - Reatores de água leve inerentemente seguros e tolerantes a acidentes, BE.EP.DD
• Assunto(s): Reatores nucleares Combustível nuclear Urânio

Resumo

O trabalho tem como objetivo propor novas configurações para o núcleo do Reator IEA-R1 do IPEN/CNEN-SP utilizando elementos combustíveis de U3Si2-Al com densidade de 4,8 gU/cm3 (42,5% em volume da fase U3Si2), máxima densidade qualificada para este tipo de combustível no mundo. O aumento da densidade de urânio no combustível do reator permitirá obter configurações com menor número de elementos combustíveis em relação à configuração atual (5x5), o que poderá acarretar melhores fluxos neutrônicos, redução do volume do núcleo, melhor utilização do combustível, maior produção de radioisótopos para uso medicinal futuramente no país e tempos de irradiação menores para qualificação de materiais utilizados em reatores nucleares. Para avaliar as novas configurações em termos neutrônicos, termo-hidráulico e de segurança, serão utilizados um conjunto de programas computacionais já qualificados, que permitirão avaliar diferentes configurações do núcleo com combustível de alta densidade, estabelecendo as novas densidades de potência nos núcleos, as margens termo-hidráulicas de segurança, perfis de temperaturas e a resposta das configurações menores a um conjunto de acidentes postulados como, por exemplo, Acidentes de Perda de Refrigerante (APR), cujos resultados deverão atestar a segurança do reator e fornecer os dados necessários para a modificação do Relatório de Análise de Segurança (RAS) da Instalação. (AU)