Otimização do núcleo do reator IEA-R1 utilizando o método de enxame de partículas

Abstract

Este trabalho visa o desenvolvimento de um código em FORTRAN 90, para resolver o Problema de Otimização de Recarga (POR), no reator de pesquisa IEA-R1, no Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares (IPEN/CNEN-SP), em São Paulo, Brasil. O código utiliza o método de Otimização de Enxame de Partículas (PSO), de maneira a se integrar com a metodologia de cálculo do reator atual. A função objetivo busca maximizar o fator de multiplicação efetivo (keff), minimizar o fator de potência de pico (PPF) e atingir a distribuição de fluxo de nêutrons mais uniforme possível. É feita uma comparação com os parâmetros da configuração atual do reator (configuração 260) e uma nova configuração obtida através do código, e este encontra com sucesso soluções que atendem aos requisitos do problema padrão. A nova configuração aumenta a potência de pico (6,93%) e a variância (9,62%), aumenta ligeiramente o fluxo de nêutrons (0,48%), mas reduz marginalmente o keff (0,45%). Entretanto, mesmo com a pequena perda do keff, os ganhos nas demais grandezas são significativos a ponto de mostrar a eficácia do código. Além disso, diminui a temperatura máxima do revestimento de combustível (0,7%), contribuindo para a segurança do reator.