Estado de um reator nuclear subcrítico acionado por fonte externa de nêutrons

• Processo: 24/10899-5
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de setembro de 2024
• Data de Término da vigência: 31 de agosto de 2025
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Nuclear - Tecnologia dos Reatores
• Pesquisador responsável: Cláudio de Conti
• Beneficiário: Beatriz Brioli Doll de Moraes
• Instituição Sede: Faculdade de Engenharia e Ciências (FEC). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Rosana. Rosana , SP, Brasil
• Assunto(s): Filtros de Kalman
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Equação Cinética Pontual | Equação Termo-Hidráulica | filtro de Kalman | Reator ADS | Scilab | Instrumentação Para Operação e Controle de Reatores

Resumo

Um significativo avanço no campo da energia nuclear é o reator ADS. Este tipo de reator combina um reator de fissão subcrítico acionado por uma fonte externa de nêutrons, que trata-se de um acelerador de partículas externo, projetado para transmutar resíduos nucleares de alta atividade e reduzir os problemas de armazenamento do combustível queimado. Além disso, como o reator de fissão depende dos nêutrons do acelerador para manter a reação em cadeia, se ele for desligado, a reação cessa, diminuindo assim os riscos com acidentes. Para a simular numericamente o reator ADS, utilizam-se várias equações que descrevem a densidade de nêutrons, a temperatura do combustível e do refrigerante, a reatividade e o decaimento de venenos de nêutrons. Estas equações formam um conjunto de equações diferenciais não lineares acopladas. O monitoramento e a estimativa dos parâmetros do núcleo de um reator nuclear são cruciais para a segurança operacional, mas muitos desses parâmetros não podem ser medidos diretamente. O modelo de filtro de Kalman estendido (EKF) é uma abordagem eficaz para estimar os parâmetros de um reator ADS. Neste projeto o núcleo de um reator ADS será modelado com as equações cinética pontual, as equações do modelo termo-hidráulico, as equações de decaimento dos venenos de nêutrons e o modelo de realimentação da reatividade. Três tipos de variedades de fonte externa de nêutrons e inserção de reatividade são simulados. As estimativas dos parâmetros mensuráveis e não mensuráveis serão feitos usando o modelo EKF.