Plataforma de simulación de la cinética puntual

Abstract

El modelo de la cinética puntual permite describir la evolución temporal de un reactor nuclear. Si bien es un modelo aproximado, en muchos casos de interés describe correctamente a los sistemas estudiados. Su gran ventaja radica en la simplicidad de las ecuaciones que se propone, donde se elimina toda dependencia espacial y energética en el flujo neutrónico. A pesar de ello, se vuelve necesario resolver a la cinética puntual de forma numérica, pues soluciones analíticas sólo existen en un reducido número de casos. El objetivo principal de la presente tesina es generar una plataforma de simulación versátil de la cinética puntual a 6 grupos de neutrones retardados y 9 grupos de fotoneutrones. Con ella se podrá resolver la cinética directa, es decir, ingresando la señal de reactividad poder conocer la evolución de la potencia neutrónica. La resolución numérica se basa en programación en diagramas de bloques utilizando el software Matlab – Simulink. Se validarán algunas de las soluciones simples con las soluciones analíticas y se estudiará el método de resolución de las ecuaciones y su discretización. Luego se resuelven y analizan casos particulares como ser inserciones de escalones y rampas de reactividad y otros casos de interés en reactores nucleares. Posteriormente, se propondrá aplicar el programa a situaciones de interés, en particular, se comparará esta plataforma con el simulador del reactor CAREM utilizado para probar el sistema de control distribuido (hecho a un grupo de neutrones retardados). Por último, se utilizará la simulación para generar una salida en tiempo real de los parámetros (tanto la reactividad como la densidad neutrónica). Para ello se utilizará una computadora industrial con una tarjeta de adquisición de datos, la cual proporcionará una salida en voltaje proporcional a la densidad neutrónica.