Evaluación de los parámetros cinéticos y reactividad absoluta de un sistema multiplicativo neutrónico

El objetivo buscado desde el momento en que se planteó esta Tesis, no ha sufrido variaciones fundamentales, puesto que el alcance de la misma se definió perfectamente. Sin embargo, durante su realización, se han encontrado puntos sin una perfecta clarificación, que han debido ser revisados y justificados mediante la aportación analítica propuesta en esta Tesis. La linea de los parámetros cinéticos para la determinación del flujo neutrónico no estacionario, introduce muchas posibilidades numéricas para su evaluación. Por este motivo, se pretende clarificar en qué situaciones las expresiones de los parámetros cinéticos son aplicables, y proponer otras, para las que se produzcan errores significativos. Se ha comenzado planteando la ecuación del transporte neutrónico, dirigiendo sus simplificaciones hacia la variable temporal. Los métodos directos revisados, integran la ecuación del transporte en el rango de variación de todas las variables excepto del tiempo, resultando una ecuación lineal en el tiempo, que puede resolverse mediante la transformada de Laplace, cuando los coeficientes son constantes, o por otros métodos propuestos. Las dificultades encontradas en la aplicación de los métodos directos, da lugar a la utilización de otros métodos, en los que el flujo presenta separabilidad de sus variables, resultando los métodos adiabático, cuasi-estático y de cinética puntual, que se revisan aquí, limitando su rango de aplicación. Entre los métodos modales, de los cuales los modos omega, lamda y naturales, se han aplicado en distintas geometrías, se observa una cierta línea capaz de dar resultados analíticos muy aplicables, aunque se encuentran ciertas dificultades en estimar las funciones conocidas, y sobre todo en encontrar un conjunto completo de ellas. Como una solución a ciertos problemas, se revisan los modelos de síntesis, nodal y de matriz de respuesta, que vienen a ser una forma de particularizar el método nodal. Al final del proceso, se tienen siempre unas ecuaciones temporales que deben resolverse numéricamente, para lo cual se aplican unos ciertos algoritmos, revisados ampliamente en la Tesis. La elección de las expresiones que definen los parámetros cinéticos lleva como variación el flujo neutrónico, y su adjunto. Su resolución se efectúa, a veces, vía las ecuaciones de valores propios, sobre todo para alfa y la reactividad; y a veces se rea_ liza mediante las expresiones de perturbaciones definidas para tal fin. La relación entre la alfa y la reactividad, se efectúa a través de unas expresiones en las que se incluyen también el tiempo de generación (A),y la fracción efectiva (&).Dicha expresiones tienen un cierto valor analítico-experimental, que se analiza en esta Tesis. La originalidad de la Tesis ha consistido en resolver las ecuaciones que dan el flujo neutrónico no estacionario, mediante un desarrollo modal, de variables separadas, espacio-tiempo, con funciones espaciales conocidas, en las geometrias.de uso en teoría de reactores. El resultado es el flujo total en función de unos términos del desarrollo, que dependen a su vez de los parámetros alfa definidos por cada armónico espacial. La aplicación de este modelo, que es más un modelo de análisis que de cálculo, puede efectuarse en cualquier situación real del reactor, observando una cierta funcionalidad, que ayuda a comprender como es el proceso cinético de un sistema, cuando se calcula con modelos exactos, en los que el aspecto físico pasa a un segundo término, sobre todo si los resultados son cercanos a los experimentales. Luego, se deduce que no es preciso llegar a un buen acuerdo numérico, siempre que el fenómeno físico que se produce, llegue a estar bien analizado

Building the qualification and a skill development program within the ENEN-III European Project

The ENEN III project covers the structuring, organization, coordination and implementation of training schemes in cooperation with local, national and international training organizations, to provide training to professionals active in nuclear organizations or their contractors and sub-contractors. The training schemes provide a portfolio of courses, training sessions, seminars, and workshops for continuous learning for upgrading knowledge and developing skills. The training schemes allow individuals to acquire qualifications and skills, as required by the specific positions in the nuclear sector which will be documented in a training passport. The essence of such passport is to be recognized within the EU by the whole nuclear sector which provides mobility to the individual looking for employment and an EU wide recruitment field for the nuclear employers

An educational initiative between the Universidad Politécnica de Madrid and Spanish Young Generation in Nuclear (Jóvenes Nucleares): The Seminar of Nuclear Safety in Advanced Reactors

Jóvenes Nucleares (Spanish Young Generation in Nuclear, JJNN) is a non-profit organization and a commission of the Spanish Nuclear Society (SNE). The Universidad Politécnica de Madrid (Technical University of Madrid, UPM) is one of the most prestigious technical universities of Spain, and has a very strong curriculum in nuclear engineering training and research. Finishing 2009, JJNN and the UPM started to plan a new and first-of-a-kind Seminar in Nuclear Safety focused on the Advanced Reactors (Generation III, III+ and IV). The scope was to make a general description of the safety in the new reactors, comparing them with the built Generation II reactors from a technical point of view but simple and without the need of strong background in nuclear engineering to try to be interesting for the most number of people possible

El Seminario de Seguridad Nuclear en Reactores Avanzados: una experiencia de innovación educativa de la Universidad Politécnica de Madrid y Jóvenes Nucleares

A finales de 2009, Jóvenes Nucleares (JJNN) y la Universidad Politécnica de Madrid (UPM) comenzaron a planificar un nuevo y original seminario que tratase de la seguridad nuclear centrada en los reactores avanzados (Generación III, III+ y IV). El objetivo era hacer una descripción general de la seguridad en los nuevos reactores en comparación con los reactores construidos de la generación II desde un punto de vista técnico pero simple y sin la necesidad de un conocimiento muy profundo en ingeniería nuclear, para intentar que fuera interesante para el mayor número de gente posible. Después de un gran esfuerzo de JJNN con la ayuda del UPM, el seminario tuvo lugar en abril de 2010 en la ETS de Ingenieros Industriales (ETSII). Las lecciones fueron conducidas por jóvenes profesionales, expertos en la materia, que pertenecen a Jóvenes Nucleares y a compañías e instituciones relacionadas con la energía nuclear

Seguridad de Abastecimiento en el Combustible Nuclear

Ante un posible renacer de la energía nuclear dudas sus ventajas lauto en el terreno económico, como en la garantía de suministro y los aspectos medioambientales, existe inquietud acerca de si existen suficientes recursos de combustible. ¿El uranio es limitado y se está agotando? ¿Podrá el uranio hacer frente a la previsible creciente demanda mundial? ¿Durante cuánto tiempo? y ¿A qué precios? Diversos factores a veces no son tenidos en cuenta a Esa hora de hacer estos análisis como son los avances en conocimientos y, por tanto, en tecnología. Los recursos son cada vez mayores si tenemos en cuenta los avances en prospección y minería. Mediante avances tecnológicos, recursos que antes no eran rentables pueden serlo ahora, por ejemplo mediante la lixiviación situ, La World Nuclear Association estima que los recursos de uranio pueden durar unos 200 años al ritmo de consumo actual. Un dato revelador es que hace diez años las reservas mundiales se estimaban en torno a 2,1millones de toneladas y sin embargo hoy se cifran según el Red Book f 1]de 2006 elaborado por la NEA (Nuclear Energy Agency) y la Organización Internacional de Energía Atómica (OIRÁ) en torno a las 5,5 millones de toneladas explotables a un coste de 130 dólares/kilogramo. Pero la clave del combustible nuclear reside en la multitud de opciones abiertas para mejorar el ciclo de combustible, para hacerlo más eficiente y conseguir que los recursos sean más duraderos. Así desde hace algún tiempo se emplea combustible recuperado mediante el reprocesado del combustible gastado, en forma de Óxidos Mixtos de Uranio y Plutonio (MOX)

Analytical Expressions for Radiative Opacities of Low Z Plasmas

In this work we obtain analytical expressions for the radiative opacity of several low Z plasmas (He, Li, Be, and B) in a wide range of temperatures and densities. These formulas are obtained by fitting the proposed expression to mean opacities data calculated by using the code ABAKO/ RAPCAL. This code computes the radiative properties of plasmas, both in LTE and NLTE conditions, under the detailed-level-accounting approach. It has been successfully validated in the range of interest in previous works

Fast calculation of LTE opacities for ICF plasmas

The accurate computation of radioactive opacities is needed in several research fields such as astrophysics, magnetic fusion or ICF target physics analysis, in which the radiation transport is an important feature to determine in detail. Radiation transport plays an important role in the transport of energy in dense plasma and it is strongly influenced by the variation of plasma opacity with density and temperature, as well as, photon energy. In this work we present some new features of the opacity code ATMED [1]. This code has been designed to compute the spectral radioactive opacity as well as the Rosseland and Planck means for single element and mixture plasmas. The model presented is fast, stable and reasonably accurate into its range of application and it can be a useful tool to simulate ICF experiments in plasma laboratory

Equation of state for hot dense matter using a relativistic screened hydrogenic model

The study of matter under conditions of high density, pressure, and temperature is a valuable subject for inertial confinement fusion (ICF), astrophysical phenomena, high-power laser interaction with matter, etc. In all these cases, matter is heated and compressed by strong shocks to high pressures and temperatures, becomes partially or completely ionized via thermal or pressure ionization, and is in the form of dense plasma. The thermodynamics and the hydrodynamics of hot dense plasmas cannot be predicted without the knowledge of the equation of state (EOS) that describes how a material reacts to pressure and how much energy is involved. Therefore, the equation of state often takes the form of pressure and energy as functions of density and temperature. Furthermore, EOS data must be obtained in a timely manner in order to be useful as input in hydrodynamic codes. By this reason, the use of fast, robust and reasonably accurate atomic models, is necessary for computing the EOS of a material

Detailed-level-accounting approach calculation of radiative properties of aluminium plasmas in a wide range of density and temperature

In this work it is accomplished a study of radiative properties of aluminium plasmas. It is analyzed the calculation of spectrally resolved and mean opacities both under NLTE and LTE approaches. Furthermore, the effect of the re-absorption of the radiation in these magnitudes is also examined. The calculations were performed into the detailed-levelaccounting approach including configuration interaction among the levels belonging to the same non-relativistic configuration

Determination of the average ionization and thermodynamic regimes of xenon plasmas with an application to the characterization of blast waves launched in xenon clusters

Radiative shock waves play a pivotal role in the transport energy into the stellar medium. This fact has led to many efforts to scale the astrophysical phenomena to accessible laboratory conditions and their study has been highlighted as an area requiring further experimental investigations. Low density material with high atomic mass is suitable to achieve radiative regime, and, therefore, low density xenon gas is commonly used for the medium in which the radiative shock propagates. In this work the averageionization and the thermodynamicregimes of xenonplasmas are determined as functions of the matter density and temperature in a wide range of plasma conditions. The results obtained will be applied to characterize blastwaveslaunched in xenoncluster