Study of burnable venom in fuel elements type MTR for the Reactor RA-10
Creators
- 1. Comisión Nacional de Energía Atómica (CNEA), San Carlos de Bariloche, Río Negro (Argentina)
- 2. División Laboratorio de Simulación de Materiales y Combustibles, Gerencia Ciclo del Combustible Nuclear - GCCN (Argentina)
Description
The main function of burnable venom is to reduce excess reactivity early in the reactor cycle. There are several benefits of implementing them in the core of a nuclear reactor. Among them we can highlight: the possibility of increasing the load of fissile material, lengthening the reactor cycle; improve safety margins by reducing excess reactivity throughout the cycle; and a more even power distribution if venom are strategically placed, thereby reducing power peaks. This work seeks to optimize, from the neutron point of view, the burnable venom present in the fuel elements of the RA-10 reactor. It is understood as optimal that the decrease in the reactivity in excess to the replacement burn, caused by the presence of the venom at that moment, does not penalize the length of the cycle. The burnable venom of the RA-10 reactor are natural Cadmium and have a thin wire geometry with a circular section. In the present work, a parametric study of the radius of said Cadmium wires is carried out in search of the radius that provides optimal venoms behavior. For this, two-dimensional models of the fuel element of the RA-10 are made, using the CONDOR v2.61 and Serpent v2.1.25 neutron calculation codes as a tool. Finally, a three-dimensional modeling of the fuel element is carried out in Serpent, and the possibility of an optimal configuration in which the Cadmium wires have, in discrete form, different diameters along their axial axis is evaluated. (author)
Abstract (Spanish)
La principal función de los venenos quemables es la de reducir el exceso de reactividad a principio del ciclo del reactor. Varios son los beneficios que conlleva la implementación de los mismos en el núcleo de un reactor nuclear. Entre ellos se pueden destacar: la posibilidad de aumentar la carga de material físil, alargando el ciclo del reactor; mejorar márgenes de seguridad mediante la disminución del exceso de reactividad a lo largo del ciclo; y una distribución de potencia más uniforme si los venenos son colocados estratégicamente, reduciendo de ésta manera los picos de potencia. En este trabajo se busca optimizar, desde el punto de vista neutrónico, los venenos quemables presentes en los elementos combustibles del reactor RA-10. Entendiéndose como óptimo que la disminución de la reactividad en exceso al quemado de recambio, causada por la presencia de los venenos en dicho momento, no penalice la longitud del ciclo. Los venenos quemables del reactor RA-10 son de Cadmio natural y poseen una geometría de alambres delgados con sección circular. En el presente trabajo se realiza un estudio paramétrico del radio de dichos alambres de Cadmio en busca del radio que otorgue un comportamiento óptimo de los venenos. Para ello, se realizan modelos bidimensionales del elemento combustible del RA-10, utilizando como herramienta los códigos de cálculo neutrónico CONDOR v2.61 y Serpent v2.1.25. Por último, se realiza en Serpent un modelado tridimensional del elemento combustible, y se evalúa la posibilidad de una configuración óptima en la cual los alambres de Cadmio posean, en forma discreta, distintos diámetros a lo largo de su eje axial. (author)Files
51100323.pdf
Files
(1.1 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:3f8f4403a067a01af1c799f4cf5d2acf
|
1.1 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Original title (Spanish)
- Estudio de venenos quemables en elementos combustibles tipo MTR para el Reactor RA-10
Publishing Information
- Publisher
- AATN
- Imprint Place
- Buenos Aires (Argentina)
- Imprint Title
- XLIII Annual meeting of the Argentine Association of Nuclear Technology (AATN 2016)
- Imprint Pagination
- vp.
- Journal Page Range
- 12 p.
- Report number
- INIS-AR-C--1909
Conference
- Title
- 43. Annual meeting of the Argentine Association of Nuclear Technology: Nuclear Energy in the Climate Change. Before It's too late
- Original Conference Title
- AATN 2016: 43. Reunión Anual de la Asociación Argentina de Tecnología Nuclear: La Energía Nuclear en el Cambio Climático. Antes de que sea tarde
- Acronym
- AATN 2016
- Dates
- 21-25 Nov 2016
- Place
- Buenos Aires (Argentina)
INIS
- Country of Publication
- Argentina
- Country of Input or Organization
- Argentina
- INIS RN
- 51100323
- Subject category
- S21: SPECIFIC NUCLEAR REACTORS AND ASSOCIATED PLANTS;
- Resource subtype / Literary indicator
- Conference
- Descriptors DEI
- CADMIUM; FUEL ELEMENTS; FUELS; NEUTRONS; PARAMETRIC ANALYSIS; RA-10 REACTOR; REACTIVITY; THREE-DIMENSIONAL LATTICES; TWO-DIMENSIONAL SYSTEMS; VENOMS; WIRES
- Descriptors DEC
- BARYONS; CRYSTAL LATTICES; CRYSTAL STRUCTURE; ELEMENTARY PARTICLES; ELEMENTS; FERMIONS; HADRONS; METALS; NUCLEONS; POOL TYPE REACTORS; REACTOR COMPONENTS; REACTORS; RESEARCH AND TEST REACTORS; RESEARCH REACTORS; THERMAL REACTORS; WATER COOLED REACTORS; WATER MODERATED REACTORS
Optional Information
- Notes
- 7 refs., 8 figs., 2 tabs. Imprint:XLIII Reuni#Latin Small Letter O With Acute#n Anual de la Asociaci#Latin Small Letter O With Acute#n Argentina de Tecnolog#Latin Small Letter I With Acute#a Nuclear (AATN 2016)