Estudio de configuraciones del núcleo de equilibrio en el Reactor RA-3

Abstract

En los reactores para producción de radioisótopos, resulta importante diseñar el combustible y el núcleo de modo de lograr una solución de compromiso adecuada entre obtener un alto flujo para irradiación y un alto quemado de extracción. En este trabajo se exploran distintas opciones a partir del modelado de un núcleo del tipo del reactor RA-3. Esto es, fijado el EC del RA-3, se determinaron algunas configuraciones y gestiones del núcleo y se compararon los valores obtenidos de quemado y flujo neutrónico, buscando poder observar en cuáles casos se prioriza uno u otro o se consigue una solución intermedia que favorezca a ambos. Utilizamos los códigos de celda WIMS y de núcleo CITVAP, empleados parcialmente durante la cursada de la materia de Códigos Neutrónicos de la Especialización. Incorporamos ahora las características de secciones eficaces en función del quemado y con contribución del envenenamiento por xenón, así como núcleos en geometría 3D. Modelamos también un segundo núcleo, con los elementos combustibles de control de forma diferenciada a los normales, quedando pendiente para un futuro culminar con la implementación de la inserción de barras de control (conjunto tenedor con placas absorbentes). La finalidad del trabajo estuvo enfocada en acercar al tesista a las técnicas y el tipo de análisis que se llevan a cabo para el diseño y el seguimiento de la física de núcleos de reactores de investigación, los cuales resultan extrapolables a la gran mayoría de los códigos de cálculo aplicables a las diversas variantes de reactor de tipo MTR que existen en la actualidad. A su vez, algunos de los resultados obtenidos permitieron hacer una verificación y validación de nuestra línea de cálculo, comparándolos contra información provista por el grupo de Física del RA-3.