LUIS FELIPE LIMBOS MURA

LUIS FELIPE LIMBOS MURA

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IPEN/MB-01 reactor experiments with nickel reflectors
2019 - SILVA, GRACIETE S. de A. e; MURA, LUIS F.L.; FUGA, RINALDO; SANTOS, ADIMIR dos
In the validation and verification processes of calculation methodologies and associated nuclear data libraries, the existence of experiments that can be considered benchmarks is of fundamental importance. For this purpose, a set of experiments with heavy material nuclear reflector was performed in the IPEN/MB-01 reactor using nickel plates properly inserted in the west face of the reactor core. A total of 32 plates around 3 mm thick were used in the experiment. The axial width and length were sufficient to cover the entire active reactor core. For each plate placement step, reactivity measurements were made due to their insertion in the core; as well as of the critical position of the equally removed BC1 and BC2 control rods. It could be observed that the increase of neutron absorption and consequent decrease of neutron moderation dominated the whole physics of the problem when few plates of reflective material were inserted (about 3 plates). Thereafter, neutron reflection became important overcoming neutron absorption; the reactivity increased until it surpassed the situation without plate (excess reactivity zero) obtaining an increase (net gain) of reactivity with the 32 plates inserted (about 295 pcm). Therefore, it was observed that the reflected nucleus became more reactive than the nucleus without reflective material. The theoretical analysis using MCNP-5 and ENDF/B-VII.0 nuclear data library showed the physical aspects of neutron absorption and reflection in the heavy reflector considered; however, it presented a discrepancy when fast neutron reflection dominates the physical phenomenon of neutron transport. In order to verify the impact of other models of thermal scattering of hydrogen in water for the computational simulations of the experiments, three models were considered, besides the one used by the ENDF/B-VII.0 library: ENDF/B-VII.0 scattering law; new evaluation of the S (alpha, beta) for hydrogen bound in water performed in Bariloche Atomic Center, Argentina; and the calculated with new released evaluations for (235)U, (238)U and (16)O.
Experimentos no reator IPEN/MB-01 com refletores de níquel
2018 - SILVA, G.S.A. e; MURA, L.F.L.; FUGA, R.; SANTOS, A.
Nos processos de validação e verificação de metodologias de cálculo e bibliotecas de dados nucleares associados, a existência de experimentos que possam ser considerados padrões de comparação (benchmarks) é de fundamental importância. Com este objetivo, um conjunto de experimentos com refletor nuclear de material pesado foi realizados no reator IPEN/MB-01 utilizando-se chapas de níquel, num total de 32 chapas, inseridas adequadamente na face oeste do núcleo do reator. As chapas tinham cerca de 3 mm de espessura. A largura e comprimento axial foram suficientes para cobrir todo o núcleo ativo do reator. Para cada etapa de colocação de chapas foram efetuadas medidas da reatividade devido à inserção destas no núcleo; bem como da posição crítica das barras de controle com BC1 e BC2 igualmente retiradas. Pôde ser observado que o aumento da absorção de nêutrons e consequente diminuição da moderação de nêutrons dominaram toda a física do problema quando foram inseridas poucas chapas de material refletor (cerca de 3 chapas). Na sequência, a reflexão de nêutrons tornou-se importante superando a absorção neutrônica; a reatividade aumentou até ultrapassar a situação sem chapa (excesso de reatividade zero) obtendo-se um acréscimo (ganho líquido) de reatividade com as 32 chapas inseridas (cerca de 295 pcm). Portanto, observou-se que o núcleo refletido tornou-se mais reativo do que o núcleo sem material refletor. A análise teórica empregando o MCNP-5 e a biblioteca de dados nucleares ENDF/B-VII.0 evidenciou os aspectos físicos de absorção e reflexão de nêutrons nas chapas de material refletor considerado; entretanto apresentou uma discrepância quando a reflexão de nêutrons rápidos domina o fenômeno físico do transporte de nêutrons.
The experimental determination of the 238U(n,gamma) and total fission reaction rates along the pellet radius of the IPEN/MB-01 reactor
2017 - MURA, LUIS F.L.; SANTOS, ADIMIR dos; DOMINGOS, DOUGLAS B.; ROSSI, PEDRO C.R.; JEREZ, ROGERIO
This work presents a new experimental approach to determine experimentally the reaction rate along the pellet radius of a research reactor facility. The methodology employs concentric hollow cylindrical lead collimators together with gamma-ray spectrometry in a special kind of HPGe detector for the discrimination of very low gamma energy emitted by Np-239 and Mo-99. The U-238 neutron capture and total fission rates were inferred, respectively, from the 106.2 keV gamma emitted by Np-239 and from the 140.51 keV gamma-ray emitted by Mo-99. These lower gamma-ray energies allow the thickness of the lead collimator to be small enough so that the correction factors applied to the procedure were minimized. This kind somewhat challenging experiment was successfully performed at the IPEN/MB-01 research reactor facility. The experiments are claimed to be well-defined, and they are suitable for a benchmark. The measured values of the total fission rates are mainly due to the thermal fissions in U-235 since in the IPEN/MB-01 reactor nearly 85% of the total fissions occur in the thermal neutron energy region. The theoretical analyses were performed using MCNP-5 together with the ENDF/B-VII.o library. The analyses reveal a very good agreement between the calculated and experimental results for the U-238 epithermal neutron capture reaction rates. However, the same can not be said for the thermal reaction rates which show discrepancies both in magnitude as well as in the shape of the attenuation of the reaction rates inside of the fuel pellet. The suspected reason for these discrepancies is the shape of the U-235 cross sections below 0.3 eV which might be different from that adopted in the ENDF/B-VII.o library. (C) 2016 Elsevier Ltd. All rights reserved.
Three heavy reflector experiments in the IPEN/MB-01 Reactor: stainless steel, carbon steel and nickel
2014 - SANTOS, A. dos; ANDRADE e SILVA, G.S.; MURA, L.F.; FUGA, R.; JEREZ, R.; MENDONCA, A.G.
Medidas de taxas de reação de neutrôns epitérmicos e rápidos ao longo do raio da pastilha combustível no reator IPEN/MB-01
2007 - MURA, LUIS F.L.; BITELLI, ULYSSES D.
Medidas de taxas de reação ao longo do raio da pastilha combustível no reator IPEN/MB-01
2006 - MURA, LUIS F.L.; BITELLI, ULYSSES D.
Neutronic analysis of a U-Mo-Al fuel and europium as burnable poison
2016 - MUNIZ, RAFAEL O.R.; SANTOS, ADIMIR dos; YAMAGUCHI, MITSUO; ROSSI, PEDRO C.R.; DOMINGOS, DOUGLAS B.; MURA, LUIS F.; TEIXEIRA e SILVA, ANTONIO
Determinação experimental de taxas de reação no 238U e 235U ao longo do raio da pastilha de UO2 do reator IPEN/MB-01
2015 - MURA, LUIS F.L.
Este trabalho apresenta e consolida uma metodologia alternativa para a determinação de taxas de reação nuclear ao longo da direção radial das pastilhas combustíveis sem necessidade de intensos fluxos neutrônicos. Esta técnica se baseia na irradiação de um disco de UO2 inserido no interior de uma vareta combustível desmontável no núcleo do reator IPEN/MB-01. Após a irradiação são realizadas várias espectrometrias gama do disco utilizando um detector HPGe alternando sequencialmente 6 colimadores de chumbo com diâmetros diferentes. Consequentemente, as reações nucleares de captura radiativa que ocorrem nos átomos de 238U, juntamente com as fissões que ocorrem em ambos 235U e 238U são mensuradas em função de 6 regiões radiais distintas do disco combustível. As correções de eficiência geométrica devido à introdução dos colimadores no sistema de detecção HPGe são determinadas através do código MCNP-5. As medidas de taxa de fissão são realizadas utilizando o 99Mo como radionuclídeo traçador. Esse radionuclídeo foi estudado e provou-se ideal para estas medidas por possuir um comportamento linear de formação, alto rendimento de fissão e principalmente por emitir fótons de baixa energia. As medidas foram efetuadas irradiando discos de UO2 (com enriquecimento de 4,3%) na posição central do reator IPEN/MB-01 a potência de 100 Watts durante uma hora. Algumas medidas foram realizadas utilizando uma luva de cádmio envolta na vareta combustível para determinar as taxas de reação nuclear na faixa de energia epitérmica. Os resultados experimentais obtidos são comparados a cálculos de taxa de reação nuclear via MCNP-5 utilizando a biblioteca de dados ENDF/B-VII.0, os quais apresentaram discrepâncias de no máximo 9% para as taxas de captura no 238U e 14% para as taxas de fissão no U na faixa epitérmica. Foram obtidos valores máximos de 4,5% para incertezas relativas as taxas de captura total e epitérmica e para as taxas de fissão total e epitérmica valores máximos de 11,3%.
Heavy reflector experiments composed of carbon steel and nickel in the IPEN/MB-01 reactor
2013 - SANTOS, ADIMIR dos; ANDRADE e SILVA, GRACIETE S. de; MURA, LUIS F.; FUGA, RINALDO; JEREZ, ROGERIO; MENDONCA, ARLINDO G.
Medida da taxa de reacao ao longo do raio da pastilha combustivel do nucleo do reator IPEN/MB-01
2007 - MURA, LUIS F.L.; BITELLI, ULYSSES D.; FANARO, LEDA C.C.B.