Tese
Determina????o experimental de taxas de rea????o no 238U e 235U ao longo do raio da pastilha de UO2 do reator IPEN/MB-01
Experimental determination of nuclear reaction rates in 238U and 235U along of the radius of fuel pellets of the IPEN/MB-01 reactor
Registro en:
10.11606/T.85.2015.tde-16122015-142907
Autor
MURA, LUIS F.L.
Resumen
Este trabalho apresenta e consolida uma metodologia alternativa para a determina????o de taxas de rea????o nuclear ao longo da dire????o radial das pastilhas combust??veis sem necessidade de intensos fluxos neutr??nicos. Esta t??cnica se baseia na irradia????o de um disco de UO2 inserido no interior de uma vareta combust??vel desmont??vel no n??cleo do reator IPEN/MB-01. Ap??s a irradia????o s??o realizadas v??rias espectrometrias gama do disco utilizando um detector HPGe alternando sequencialmente 6 colimadores de chumbo com di??metros diferentes. Consequentemente, as rea????es nucleares de captura radiativa que ocorrem nos ??tomos de 238U, juntamente com as fiss??es que ocorrem em ambos 235U e 238U s??o mensuradas em fun????o de 6 regi??es radiais distintas do disco combust??vel. As corre????es de efici??ncia geom??trica devido ?? introdu????o dos colimadores no sistema de detec????o HPGe s??o determinadas atrav??s do c??digo MCNP-5. As medidas de taxa de fiss??o s??o realizadas utilizando o 99Mo como radionucl??deo tra??ador. Esse radionucl??deo foi estudado e provou-se ideal para estas medidas por possuir um comportamento linear de forma????o, alto rendimento de fiss??o e principalmente por emitir f??tons de baixa energia. As medidas foram efetuadas irradiando discos de UO2 (com enriquecimento de 4,3%) na posi????o central do reator IPEN/MB-01 a pot??ncia de 100 Watts durante uma hora. Algumas medidas foram realizadas utilizando uma luva de c??dmio envolta na vareta combust??vel para determinar as taxas de rea????o nuclear na faixa de energia epit??rmica. Os resultados experimentais obtidos s??o comparados a c??lculos de taxa de rea????o nuclear via MCNP-5 utilizando a biblioteca de dados ENDF/B-VII.0, os quais apresentaram discrep??ncias de no m??ximo 9% para as taxas de captura no 238U e 14% para as taxas de fiss??o no U na faixa epit??rmica. Foram obtidos valores m??ximos de 4,5% para incertezas relativas as taxas de captura total e epit??rmica e para as taxas de fiss??o total e epit??rmica valores m??ximos de 11,3%. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) IPEN/T Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP