Medida do Coeficiente de Reatividade de Vazio no Reator IPEN/MB-01

Abstract

Neste relatório apresentam-se os resultados obtidos da aplicação dos procedimentos operacionais e experimentais [1] no Reator IPEN/MB-01, visando a obtenção de dados experimentais para a medida do Coeficiente de Reatividade de Vazio, αv (T) para o núcleo com elementos combustíveis tipo placa com o moderador do reator à temperatura entre (20,03 ± 0,05)ºC . Para tal é introduzido em cada elemento combustível do núcleo na sua configuração padrão n º 09 uma placa de alumínio 6061 nas dimensões de (6,9x 81 x 0,115) cm, resultando na configuração nº 21, ocupando o canal de refrigeração/irradiação entre placas combustíveis nº 13 (sentido norte-sul). Tais inserções de vazios introduzem uma reatividade negativa no sistema que será compensada na sua criticalização, com a retirada do núcleo ativo das barras de controle BC#1=BC#2=BC#3=64,66% e BC#4 em 80,45%%, correspondendo a uma inserção de reatividade média e sua incerteza associada, obtidas a partir da análise dos dados coletados no reatimetro de (-476,16 ± 3,05) pcm , quando comparada a configuração de núcleo nº 09, sem os vazios introduzidos pelas placas de alumínio, onde temos as posições das barras de controle retiradas do núcleo em BC#1=BC#2=BC#3=BC#4=64,66%. Calculado o percentual de vazio [2] introduzido pelos 19 placas de alumínio (classificação 6061) como sendo de 1,91% do volume ativo de moderador no núcleo da configuração nº 09, podemos então obter o valor médio do Coeficiente de Reatividade de Vazio αv (T) para o novo núcleo contendo elemento combustível tipo placa, dado a seguir: αv (T) = ρ/V (pcm/%vazio) = -(476,16±3,05)/1.91 = (249,30±3,13)PCM/%vazio O valor obtido a partir da metodologia de cálculo indica o valor de αv (T)= 261±4 pcm/ºC [3], o que indica um desvio entre o medido e calculado ((C-E/E).100 % ) de 4,69 %, bem menor que o previsto pelo critério de aceitação ( 10%). Outra maneira de obter seria através da técnica de Rod Drop, ou seja, derruba-se instantaneamente a barra de controle BC#4 no núcleo, conforme podemos visualizar na Tabela 4 do Anexo 4. O valor encontrado foi de (-507,39± 6,91) pcm o que nos fornece um valor de αv(T)=265,65 pcm/%vazio , indicando um desvio de 1,75% , também bem menor que 10%. Assim, podemos concluir que a metodologia de cálculo utilizada na estimativa do Coeficiente de Reatividade de Vazio αv (T) [5,6] está aceita e validada por este experimento de comissionamento.