mediciones neutrónicas reactor nuclear
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LAS MEDICIONES
NEUTRÓNICAS EN UN
REACTOR NUCLEARREACTOR NUCLEAR
Agustín Zúñiga GamarraAgustín Zúñiga GamarraAgustín Zúñiga GamarraAgustín Zúñiga GamarraInstituto Peruano de Energía NuclearInstituto Peruano de Energía NuclearInstituto Peruano de Energía NuclearInstituto Peruano de Energía Nuclear
Universidad Nacional Mayor de San MarcosUniversidad Nacional Mayor de San MarcosUniversidad Nacional Mayor de San MarcosUniversidad Nacional Mayor de San Marcos
Lima, Junio de 2008Lima, Junio de 2008Lima, Junio de 2008Lima, Junio de 2008
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CONTENIDO
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CONTENIDO
La fisica de reactores Definición
Problema fundamental
Solucion
Las mediciones en un reactor nuclear Puesta en marcha
Operación comercial Operación comercial
Ejemplos de mediciones Distribuciones de flujo neutrónico
Reactividades
Dosis
Seguridad nuclear
Contactos
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FISICA DE REACTORES
La FR tiene por función describir ladistribución delneutrón en un reactor nuclear, o en un conjuntoexperimental diseñado para estudiar al reactor.
ΩΩ dVdEdtErn ),,,(sr
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Ωr
rrdxdydzdV =
ΩΩ dVdEdtErn ),,,(r
X
Y
Z
Incluye facilidades de irradiación(RNI-1)
PROBLEMA FUNDAMENTAL
Conocer (calcular o medir), para cualquier instante, t, lascaracterísticas de la población neutrónica que se extiendeen una región, que contiene una arbitraria pero conocidamezcla de materiales. La cantidad principal, entonces, es la
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densidad neutrónica.
),,,( Ωrr tErn
Número de neutrones en un volumen infinitecimal dV,que tienen energías cinéticas entre, E, E+dE, que viajan en las direcciones contenidas en un ángulo sólido infinitecimal alrededor del vector unitario, .
SOLUCIÓN: ECUACIÓN DE TRANSPORTE
Problema
),,,( Ωrr tErn
Solución
=∂Ω∂
ttEr
v),,,(1
rrφ
∫∫ ΩΩΩ→ΩΣ ''),,,(),',',()',( dEdtErEErfErvrrrrr φ
+
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Ecuación de Transporte
Balancevariación de ns en el elemento de
volumen en t= Producción: colisión, fuente- Destrucción:
colisión, fugas
),,,( tErQ Ωrv
),,,(),( tErEr ΩΣ φ
),,,(. tEr Ω∇Ω φr
+
+
+
Ωr
rrdxdydzdV =
ΩΩ dVdEdtErn ),,,(sr
X
Y
Z
MEDICIONES EN UN RNI
1. Antes de la puesta en marcha2. Durante la puesta en marcha3. Etapa comercial
Caracterización de los detectores de radiaciones
• Criticidad de configuraciones
• Reactividades• Quemado
1 2 3
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detectores de radiaciones configuraciones• Distribuciones de flujo• Factores de pico• Calibración en potencia• Excesos de reactividad• Calibración de barras• Margen de parada• Coeficientes de
reactividad
• Quemado• Venenos• Tiempo muerto• Calibración en
pootencia• Distribuciones de flujo• Reacciones nucleareas
de producción de radioisótopos
• Dosis neutrónica
DistribucionesReactividadesQuemadosDosisTasas de reacciones
EJEMPLOS:
1. Distribuciones2. Reactividades3. Quemados
1.2 Factor de Pico y Potencia
1.1 Carta de Activación
1.3 Distribución Tubo Tangencial
2.2 Tiempo Muerto
2.1 Tiempo Máximo de Veneno
Monitores de ActivaciónFlujo Neutrónico
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3. Quemados4. Dosis5. Tasas de reacciones
3.1 Medicionde Quemado
4.1 Dosis de Neutrones por HuellasNucleares
5.1 Producción de Iridio 192
