Aplicación de un algoritmo evolutivo en el estudio del contenido de actínidos menores en celdas de combustible de un reactor de agua en ebullición
DOI:
https://doi.org/10.46842/ipn.cien.v29n1a06Palabras clave:
Actínidos menores, celda de combustible, CASMO4Resumen
En este trabajo se presenta un método para diseñar neutrónicamente celdas de combustible para un reactor de agua en ebullición. Los diseños generados incluyen un vector de actínidos menores que se incorporan en alguna de las posiciones de un arreglo típico de 10x10 varillas del combustible. Este vector se forma por concentraciones de neptunio, americio y curio. Las variables de decisión para el problema de diseño de este tipo de celdas incluyen, el enriquecimiento promedio en U-235 (w/o), la concentración de trióxido de gadolinio Gd2O3 (w/o), el factor de multiplicación neutrónica en un medio infinito (k-infinito), y el factor de pico de potencia local de la celda de combustible. Además, se asumen como condiciones iniciales la fracción de vacíos (%), la ausencia de barra de control, y la temperatura del combustible entre otras. Las restricciones consideradas para el diseño de celdas incluye la aproximación del factor de multiplicación de neutrones en un medio infinito dentro de un intervalo de ±100 pcm con respecto al valor de referencia. Para el enriquecimiento promedio de la celda se estable como condición del diseño obtenido que éste se encuentre por debajo del valor de referencia en no más de 1% con respecto al valor de la celda de referencia. Esta misma condición se asume para la concentración del veneno neutrónico quemable. Se utiliza el código CASMO4 para la simulación de las celdas de combustible durante el proceso de diseño. Las celdas generadas satisfacen cada una de las restricciones de diseño planteadas en esta aproximación de solución al problema de diseño de celdas de combustible cuando algunas de sus posiciones dentro del arreglo incluyen de manera selectiva concentraciones de actínidos menores.
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