Desenvolvimento de um modelo computacional de reator nuclear para estudos de optimização da blindagem primária em submarinos nucleares.

• Ano de defesa: 2015
• Autor(a) principal: Tunes, Matheus Araujo
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Blindagem de radiação; Física de reatores; Método de Monte Carlo; Métodos de optimização; Nuclear reactors; Optimization methods; Radiation shielding; Reactor physics; Reatores nucleares; The Monte Carlo Method
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3133/tde-12082020-091116/

A presente pesquisa apresenta o desenvolvimento de um modelo computacional de um reator nuclear térmico e compacto para estudos em optimização e avaliação de materiais inovadores para uma melhor efetividade da blindagem primária. Utilizou-se dois códigos de transporte nêutron-gama, o estatístico MCNP5 e o determinístico gem/EVENT: o primeiro para o design do PWR e o segundo para simular um modelo 1D do reator para estudar o comportamento de blindagem gama e de nêutrons para diversos materiais. Adicionalmente o MATLAB Optimization Toolbox foi utilizado para fornecer novas configurações geométricas optimizadas do modelo unidimensional do reator visando reduzir o volume e o peso das cascas da blindagem por meio de uma função custo/objetiva. Foi demonstrado no MCNP5 que a dose após a blindagem primária reduziu uma ordem de magnitude para o modelo optimizado utilizando-se um novo material compósito e o volume e o peso das cascas de blindagem foram reduzidos por um fator de 13%. Os resultados confirmam que os códigos nucleares podem ser executados paralelamente ao MATLAB com a intenção de se testar novos materiais para o propósito de optimização da blindagem da radiação em um reator PWR compacto e que materiais compósitos podem substituir os materiais de blindagem tradicionais sem o comprometimento da segurança da instalação nuclear.