Navegação IPEN por assunto "safety margins"

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  • IPEN-DOC 26854

    GOMES, D.S. ; ABE, A. ; SILVA, A.T. ; MUNIZ, R.O.R. ; GIOVEDI, C.; MARTINS, M.R.. Assessment of high conductivity ceramic fuel concept under normal and accident conditions. In: TECHNICAL MEETING ON MODELLING OF FUEL BEHAVIOUR IN DESIGN BASIS ACCIDENTS AND DESIGN EXTENSION CONDITIONS, May 13-16, 2019, Shenzhen, China. Proceedings... Vienna, Austria: International Atomic Energy Agency, 2020. p. 95-101. (IAEA-TECDOC-1913).

    Abstract: After the Fukushima Daiichi accident, the high conductivity ceramic concept fuel has been revisited. The thermal conductivity of uranium dioxide used as nuclear fuel is relatively low, as consequence fuel pellet centerline reaches high temperatures, high fission gas release rate, increase of fuel rod internal pressure reducing the safety thermal margin. Several investigations had been conducted in framework of ATF (Accident Tolerant Fuel) using different additives in ceramic fuel (UO2) in order to enhance thermal conductivity in uranium dioxide pellets. The increase of the thermal conductivity of fuel can reduce the pellet centerline temperature, consequently less fission gas releasing rate and the low risk of fuel melting, hence improving significantly fuel performance under accident conditions. The beryllium oxide (BeO) has high conductivity among other ceramics and is quite compatible with UO2up to 2200°C, at which temperature it forms a eutectic. Moreover, it is compatible with zircaloy cladding, does not react with water, has a good neutronic characteristics (low neutron absorption cross-section, neutron moderation). This work presents a preliminary assessment of high conductivity ceramic concept fuel considering UO2-BeO mixed oxide fuel containing 10 wt% of BeO. The FRAPCON and FRAPTRAN fuel performance codes were conveniently adapted to support the evaluation of UO2-BeO mixed oxide fuel. The thermal and mechanical properties were modified in the codes for a proper and representative simulation of the fuel performance. Theobtainedpreliminary results show lower fuel centerline temperatureswhen compared to standard UO2 fuel, consequently promoting enhancement of safety margins during the operational condition and under LOCA accident scenario.

    Palavras-Chave: accident-tolerant nuclear fuels; beryllium oxides; uranium dioxide; zircaloy; ceramics; cladding; cross sections; eutectics; fission product release; fission products; fuel cans; fuel pellets; fuel rods; fukushima daiichi nuclear power station; loss of coolant; mechanical properties; melting; mixed oxide fuels; performance; safety margins; simulation; thermal conductivity

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  • IPEN-DOC 23346

    CUNHA, RAQUEL D.S. da . A comunicação dos riscos na preparação para emergências nucleares: um estudo de caso em Angra dos Reis, Rio de Janeiro / Risk communication in preparation for nuclear emergencies: a case study in Angra dos Reis, Rio de Janeiro . 2017. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 135 p. Orientador: Delvonei Alves de Andrade. DOI: 10.11606/T.85.2017.tde-06092017-085924

    Abstract: O gerenciamento de riscos em uma instalação nuclear é necessário para a segurança de trabalhadores e de populações vizinhas. Parte desse processo é a comunicação dos riscos que propicia o diálogo entre gestores da empresa e moradores das áreas de risco. A população que conhece os riscos a que está exposta, como esses riscos são gerenciados e o que deve ser feito em uma situação de emergência tende a se sentir mais segura e a confiar nas instituições responsáveis pelo plano de emergência. Sem diálogo entre empresa e público, o conhecimento dos procedimentos a serem seguidos em caso de acidente não chega à população, ou quando chega, não há confiança dessas pessoas na sua eficácia. Em Angra dos Reis, no litoral sul do Estado do Rio de Janeiro, está a Central Nuclear Almirante Álvaro Alberto. No entorno dessa Central Nuclear existe uma população que, de acordo com o Plano de Emergência Externo (PEE/RJ), deverá ser evacuada ou ficar abrigada, caso ocorra um acidente na instalação. Um trabalho de comunicação de riscos entre esses moradores é necessário para que eles conheçam o plano de emergência e os procedimentos corretos para uma situação de emergência, além de buscar esclarecer dúvidas e mitos. Esse trabalho apresenta uma análise da comunicação dos riscos feita para a população local, a percepção que ela tem dos riscos e o grau de conhecimento do plano de emergência externo por parte dessas pessoas.

    Palavras-Chave: nuclear power plants; risk assessment; probabilistic estimation; safety analysis; safety margins; seismicity; communications; human factors; shielding; human populations; working conditions; personnel; emergency plans; source terms; mto model; reliability; alara; optimization; radiation hazards; radiation protection; licensing regulations

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  • IPEN-DOC 11669

    SOUZA, ROSE M.G. do P.; MOREIRA, JOAO M.L.. Neural network correlation for power peak factor estimation. Annals of Nuclear Energy, v. 33, p. p. 594-608, 2006.

    Palavras-Chave: accuracy; control elements; correlations; distribution; errors; ipen-mb-1 reactor; neural networks; power density; reactor protection systems; safety margins; signals

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  • IPEN-DOC 24688

    GOMES, D.S. ; SILVA, A.T. . Nuclear fuel safety threshold determined by logistic regression plus uncertainty. World Academy of Science, Engineering and Technology, v. 11, n. 3, p. 622-628, 2017.

    Observação: Artigo possui mais dois títulos de periódico: International Journal of Aerospace and Mechanical Engineering; e International Scholarly and Scientific Research & Innovation

    Abstract: Analysis of the uncertainty quantification related to nuclear safety margins applied to the nuclear reactor is an important concept to prevent future radioactive accidents. The nuclear fuel performance code may involve the tolerance level determined by traditional deterministic models producing acceptable results at burn cycles under 62 GWd/MTU. The behavior of nuclear fuel can simulate applying a series of material properties under irradiation and physics models to calculate the safety limits. In this study, theoretical predictions of nuclear fuel failure under transient conditions investigate extended radiation cycles at 75 GWd/MTU, considering the behavior of fuel rods in light-water reactors under reactivity accident conditions. The fuel pellet can melt due to the quick increase of reactivity during a transient. Large power excursions in the reactor are the subject of interest bringing to a treatment that is known as the Fuchs-Hansen model. The point kinetic neutron equations show similar characteristics of non-linear differential equations. In this investigation, the multivariate logistic regression is employed to a probabilistic forecast of fuel failure. A comparison of computational simulation and experimental results was acceptable. The experiments carried out use the pre-irradiated fuels rods subjected to a rapid energy pulse which exhibits the same behavior during a nuclear accident. The propagation of uncertainty utilizes the Wilk's formulation. The variables chosen as essential to failure prediction were the fuel burnup, the applied peak power, the pulse width, the oxidation layer thickness, and the cladding type.

    Palavras-Chave: nuclear fuels; safety; radiation protection; regression analysis; reactor accidents; fuel rods; failures; safety margins

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Autor: Maprelian

Título: loss of coolant

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Ano de publicação: 2015

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A elaboração do projeto do RI do IPEN foi iniciado em novembro de 2013, colocado em operação interna em julho de 2014 e disponibilizado na Internet em junho de 2015. Utiliza o software livre Dspace, desenvolvido pelo Massachusetts Institute of Technology (MIT). Para descrição dos metadados adota o padrão Dublin Core. É compatível com o Protocolo de Arquivos Abertos (OAI) permitindo interoperabilidade com repositórios de âmbito nacional e internacional.

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