Cálculos neutrônicos do núcleo do reator AP1000

Abstract

O presente trabalho trata da realização de cálculos de validação para modelagem de núcleo de um reator PWR utilizando o código SERPENT. O reator estudado em questão foi o AP1000, da Westinghouse. O estudo foi voltado ao primeiro ciclo do reator AP1000, de maneira a ser realizada uma comparação entre os valores reportados de k∞ para os elementos combustíveis em condição de potência zero frio com uma discrepância de 0,25%. Foram obtidos resultados compatíveis para cálculos de burnup referentes à curva do valor de concentração de boro, apesar do uso de distribuições uniformes de temperatura na modelagem. Além disso, também foram discutidos os efeitos de sombreamento entre os venenos queimáveis (IFBA e Pyrex) e barras de controle que são, juntamente com o boro solúvel, os meios de controle ao longo do primeiro ciclo. Notou-se que a presença de 9 barras de Pyrex em um elemento combustível diminuiu a reatividade média de uma barra de IFBA de 147 pcm para 33 pcm; e a presença de 28 barras de IFBA em um elemento combustível diminuiu a reatividade média de uma barra de Pyrex de 631 pcm para 277 pcm. O valor de reatividade de uma barra de controle negra reduz em cerca de 20% quando 28 barras de IFBA são inseridas no elemento combustível. Dessa forma os resultados mostram que esta versão do código SERPENT pode ser usada para projetar estudos de núcleos de reatores heterogêneos.