Determinação de Fontes de Nêutrons que Conduzem Sistemas Subcríticos a Distribuições Prescritas de Potência

Autor: L. R. C. MORAES, H. ALVES FILHO, R. C. BARROS
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2020
Předmět:
Zdroj: TEMA, Vol 21, Iss 3, Pp 425-440 (2020)
TEMA (São Carlos) v.21 n.3 2020
TEMA (Sociedade Brasileira de Matemática Aplicada e Computacional. Online)
Sociedade Brasileira de Matemática Aplicada e Computacional
instacron:SBMAC
TEMA (São Carlos), Volume: 21, Issue: 3, Pages: 425-440, Published: 30 NOV 2020
ISSN: 2179-8451
Popis: RESUMO Um sistema nuclear é dito subcrítico quando os eventos responsáveis pela remoção dos nêutrons (fugas pelos contornos estruturais do sistema e absorção) acontecem em maior intensidade que os eventos que promovem a produção destas partículas (fissão). Quando isto acontece o sistema não consegue manter um nível estável em relação à população de nêutrons e tende ao desligamento. Por outro lado, qualquer sistema subcrítico pode ser dirigido por uma ou mais fontes estacionárias de nêutrons. O objetivo deste trabalho é apresentar uma metodologia para determinar as intensidades das fontes internas estacionárias, isotrópicas e uniformes de nêutrons que devem ser inseridas em um sistema subcrítico para dirigi-lo a uma distribuição prescrita de potência. Para tanto, foi utilizada a equação unidimensional do transporte de nêutrons monoenergéticos com espalhamento isotrópico em meios multiplicativos, referenciada como equação física de transporte, e a equação que é adjunta a esta equação, ambas na formulação das ordenadas discretas (SN). O método de malha grossa matriz resposta adjunto (RM†) foi aplicado para resolver numericamente as equações SN adjuntas. O método RM† é um método da mesma classe do método matriz resposta utilizado na solução das equações SN físicas de transporte. Resultados numéricos para dois problemas-modelo típicos são apresentados para examinar a metodologia proposta. ABSTRACT A nuclear system is referred to as subcritical when neutron removal events (leakage through the boundaries of the system and absorption) occur at a rate which is greater than the events that promote the production of these particles (fission). When this occurs the system cannot maintain a stable level of the population of neutrons and tends to shutdown. On the other hand, any subcritical system may be driven by one or more stationary sources of neutrons. The purpose of this work is to present a methodology to determine the intensities of the stationary and uniform sources of neutrons that must be inserted in a subcritical system to drive it to generate a prescribed power distribution. To achieve this goal, we use the time-independent, slab-geometry, one-speed neutron transport equation as a mathematical model in multiplying media, referred to as forward problem, and the equation which is adjoint to it, both in discrete ordinates (SN) formulation. The coarsemesh adjoint response matrix (RM†) method is applied to numerically solve the adjoint SN problems. The RM† method is a companion method of the response matrix method used to solve forward SN equations. Numerical results for two typical model problems are presented to verify the offered methodology.
Databáze: OpenAIRE
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