Desarrollo de una metodología de cálculo de transporte de radiación asociado a guías de neutrones

Abstract

En conjunto con el desarrollo del Proyecto RA-10, un Reactor Nuclear Argentino Multipropósito que lleva adelante la Comisión Nacional de Energía Atómica, se produce el avance del Proyecto LAHN - Laboratorio Argentino de Haces de Neutrones. Este Laboratorio busca promover y desarrollar el uso de las técnicas neutrónicas en la comunidad científico-industrial argentina y de Latinoamérica que será capaz de brindar el RA-10 a través de distintos haces de neutrones térmicos y fríos. Estos haces de neutrones contendrán diversos instrumentos; entre los primeros ya establecidos para su futura instalación se encuentran un Tomógrafo de neutrones fríos denominado ASTOR - Advanced System for Tomogrphy and Radiography; un Escáner de Tensiones/ Difractómetro Multipropósito en una guía térmica, ANDES - Advanced Non- Destructive Evaluation Stress; un Reectómetro e instrumento de Small Angle Neutron Scattering (SANS), instalados en una guía de neutrones fríos. En su etapa nal, el LAHN espera poner en funcionamiento 14 instrumentos distintos en el hall de guías. El transporte de neutrones desde la fuente fría o térmica en el núcleo del reactor, se producirá mediante guías de neutrones, tubos de sección rectangular con paredes metálicas que funcionan como espejos neutrónicos, con las características físicas apropiadas según cada espectro de energía de estas partículas. De esta forma, los neutrones producidos en el núcleo del reactor podrán alcanzar el hall de guías (edificio contigüo al reactor, de unos 70 m de largo por 50 m de ancho) donde se encontrarán algunos de los instrumentos antes mencionados y los futuros. En este trabajo se propone establecer un método de cálculo para simular una guía de neutrones del RA-10, para lo cual se modela una guía neutrónica térmica típica con un blindaje convencional. Se implementan los códigos de transporte de neutrones McStas y TRIPOLI-4, ambos basados en técnicas Monte Carlo para su funcionamiento. Con el primero se simula la sección de guía que se estudia, así como la fuente de neutrones en la entrada de la misma. Se caracteriza la pérdida de neutrones a través de las caras de la guía, considerando distintos monitores que ofrece el paquete McStas. Con el segundo código de transporte, TRIPOLI-4, se simula esta pérdida a través de las caras y los materiales que componen tanto la guía como el blindaje. Se calcula la tasa de dosis equivalente en el hall de guías para neutrones y fotones. Se espera que los valores obtenidos no superen los límites establecidos por las Normas de la Autoridad Regulatoria Nuclear Argentina.