Simulación del comportamiento de un reactor nuclear PWR genérico de 2 bucles de 1GWe bajo pérdida transitoria del refrigerante

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Resumen

This work analyses the behaviour of a 1 GWe pressurised water reactor (PWR) in the presence of a transient loss of coolant flow, using the Micro-Physics Nuclear Reactor Simulator Lite Edition simulator to evaluate the evolution of parameters such as power, reactivity, period, pressure, moderator density, fuel and coolant temperatures. A theoretical framework covering the concepts of neutrons, transport and diffusion as well as reactor thermohydraulics is developed, and the effects of fuel burn-up, cycle variation and initial power are analysed. The transient state of the reactor is modelled by an exponential dependence of the flux with a characteristic time of 2 seconds, and the results obtained over 10 seconds allow the comparison of different operating scenarios. The conclusions highlight the importance of these studies for understanding the safety and stability of nuclear reactors under adverse conditions, suggesting future work that delves deeper into thermohydraulics and the exploration of other transient events.

Descripción

El trabajo analiza el comportamiento de un reactor nuclear de agua a presión (PWR) de 1 GWe ante una pérdida transitoria del flujo de refrigerante, utilizando el simulador Micro-Physics Nuclear Reactor Simulator Lite Edition para evaluar la evolución de parámetros como potencia, reactividad, periodo, presión, densidad del moderador y temperaturas del combustible y refrigerante. Se desarrolla un marco teórico que abarca conceptos de neutrones, transporte y difusión, así como la termohidráulica del reactor, y se analizan los efectos del quemado del combustible, la variación del ciclo y la potencia inicial. El estado transitorio del reactor se modela mediante una dependencia exponencial del flujo con un tiempo característico de 2 segundos, y los resultados obtenidos a lo largo de 10 segundos permiten comparar distintos escenarios operativos. Las conclusiones resaltan la importancia de estos estudios para comprender la seguridad y estabilidad de los reactores nucleares en condiciones adversas, sugiriendo trabajos futuros que profundicen en la termohidráulica y la exploración de otros eventos transitorios.

Palabras clave

Neutrónica, Termohidráulica, Simulación, Seguridad nuclear, Pérdida de refrigerante

Materias

Licenciatura en Física -- Tesis y disertaciones académicas , Neutrones , Instalaciones nucleares -- Medidas de seguridad , Refrigerantes

Citación