Desenvolvimento de aplicativo computacional para estimativas de leituras de detectores com a aplicação de um método numérico analítico para problemas adjuntos de difusão

• Ano de defesa: 2019
• Autor(a) principal: Enomoto, Lisa Susana
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade do Estado do Rio de Janeiro; Centro de Tecnologia e Ciências::Instituto Politécnico; BR; UERJ; Programa de Pós-Graduação em Modelagem Computacional
• Palavras-chave em Português: Source-detector problems; Neutron diffusion; Adjoint equation; Problema fonte-detector; Difusão de nêutrons; Equação adjunta; Detectores de partículas; Fluxo de nêutrons; Teoria do transporte de nêutron Métodos de simulação; Teoria do transporte de nêutron Modelos matemáticos; Interface de programas aplicativos (Software); CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA NUCLEAR
• Link de acesso: http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/13734

A proposta deste trabalho de dissertação está no contexto da solução analítica das equações da difusão de nêutrons nas formulações física e adjunta em problemas unidimensionais, considerando o modelo multigrupo de energia e aplicada em meios não multiplicativos. Aqui também são apresentadas as condições de contorno especiais para cálculos de problemas tipo fonte-detector; i.e., estimativas de leituras de detectores de partículas neutras devido a uma conhecida distribuição de fontes interiores e/ou incidências pelo contorno. Neste contexto, é apresentada no desenvolvimento do tema, além da aplicação do tradicional método das diferenças finitas, a arquitetura de um método nodal (malha grossa) analítico para problemas adjuntos de difusão de nêutrons. Este método analítico gera soluções numéricas que são completamente livres de erros de truncamento espacial. A técnica do problema adjunto é bastante eficiente em problemas tipo fonte-detector, considerando que é possível usar a mesma solução adjunta para qualquer distribuição e/ou intensidade de fontes interiores, desde que não se altere o tipo de detector nem a sua localização. Para implementação desta metodologia foi desenvolvido um aplicativo computacional na plataforma MATLAB para Windows, que apresenta a simulação de problemas tipo fonte-detector. O aplicativo nos fornece a estimativa de leituras de detectores de partículas neutras segundo a teoria da difusão multigrupo de energia. Este código computacional apresenta tanto o método analítico quanto o método de diferenças finitas (MDF), para os problemas físico e adjunto. Os resultados numéricos gerados pelo aplicativo computacional, que podem ser exibidos em formas de gráficos e tabelas, considerando o método analítico, são bastante precisos quando comparados com o método numérico de diferenças finitas em malha fina de discretização espacial, o que ilustra a aplicabilidade desta técnica e confirma a sua consistência.