Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/1843/34285
Full metadata record
DC FieldValueLanguage
dc.contributor.advisor1Claubia Pereira Bezerra Limapt_BR
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/1635197498453054pt_BR
dc.contributor.advisor-co1Rochkhudson Batista de Fariapt_BR
dc.contributor.referee1Antonella Lombardi Costapt_BR
dc.contributor.referee2Marcelo Antônio Velosopt_BR
dc.creatorKeila Macieirapt_BR
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/0156053458507131pt_BR
dc.date.accessioned2020-10-19T20:46:16Z-
dc.date.available2020-10-19T20:46:16Z-
dc.date.issued2020-01-30-
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/1843/34285-
dc.description.abstractThe present work reports an analysis of neutronics behavior on cladding materials developed for Generation IV reactors with reliable application on commercial PWRs under operation. The advanced zirconium alloys, ZIRLO e OPT ZIRLO and the ceramic cladding silicon carbide (SiC) reinforced with Hi-Nicalon type S (SiC HNS) and FeCrAl alloy were chosen. A benchmark fuel element 17x17 with 4% fuel enrichment problem was used as reference case in order to validate the model analysis at steady-state and during burnup. In order to expand the neutronic studies of DEN-UFMG, the SERPENT Monte Carlo code was used for simulations. Of first order, the replacement has been made of the standard fuel cladding by different cladding materials comprised on this work. The infinite multiplication factor, fuel temperature coefficient of reactivity and moderator temperature coefficient of reactivity, thermal-to-total flux ratio and reaction rates neutronic parameters were evaluated during fuel depletion. The impacts of the reactivity control elements were also evaluated, through the use of burnable poison rods using the Zircaloy, ZIRLO, OPT ZIRLO, SiC HNS and iron-chrome-aluminum alloy claddings. At the end of this step, it was found that the FeCrAl cladding did not present satisfactory results when compared to other materials. For the next step, The ECB with FeCrAl alloy experienced changes in cladding thickness and fuel enrichment. All results compared with Zircaloy cladding shown that ones can replace the conventional cladding with at least two of the materials studied keeping the neutronic parameters advantages, the ceramic material SiC HNS and the iron-chrome-aluminum alloy with reduced thickness and increased fuel enrichment.pt_BR
dc.description.resumoNeste estudo foram realizadas análises do comportamento neutrônico de materiais desenvolvidos como revestimeto de reatores da Geração IV, mas que possuem tecnologia para serem aplicados em reatores PWR em operação. Foram escolhidas as ligas de zircônio avançadas, ZIRLO e OPT ZIRLO, o material cerâmico carbeto de silício reforçado com fibras de Hi-Nicalon tipo S (SiC HNS) e uma liga metálica de FeCrAl. Estes materiais foram analisados no estado estacionário e durante a evolução do combustível. Para validar a metodologia empregada, foi modelado e simulado um elemento combustível correspondente a um PWR 17x17 enriquecido a 4%. Com o objetivo de ampliar os estudos neutrônicos do DEN-UFMG, foi utilizado para as simulações o código SERPENT Monte Carlo. Após a validação, o revestimento convencional foi substituído pelos materiais propostos neste estudo, e avaliou-se os fatores de multiplicação infinito, os coeficientes de reatividade de temperatura do combustível e do moderador, a razão entre os fluxos térmico e total por material e as taxas de reação em cada um dos revestimentos ao longo da queima. Também foram avaliados os impactos dos elementos de controle de reatividade, por meio da utilização de varetas de veneno queimável com o uso dos revestimentos Zircaloy, ZIRLO, OPT ZIRLO, SiC HNS e liga de ferro-cromo-alumínio. Ao fim desta etapa, verificou-se que o revestimento de FeCrAl não apresentava resultados satisfatórios quando comparado aos demais materiais. Assim, o estudo foi estendido à liga de FeCrAl que sofreu variações na espessura e variações no enriquecimento do combustível. Todos os resultados obtidos foram comparados aos do Zircaloy e verificou-se que há a possibilidade de substituir o revestimento convencional pelo SiC HNS e pela liga metálica de ferro-cromo-alumínio com redução na espessura em conjunto com combustíveis mais enriquecidos.pt_BR
dc.description.sponsorshipCNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológicopt_BR
dc.description.sponsorshipFAPEMIG - Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Geraispt_BR
dc.description.sponsorshipCAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superiorpt_BR
dc.description.sponsorshipOutra Agênciapt_BR
dc.languageporpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal de Minas Geraispt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.departmentENG - DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA NUCLEARpt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Ciências e Técnicas Nuclearespt_BR
dc.publisher.initialsUFMGpt_BR
dc.rightsAcesso Abertopt_BR
dc.subjectRevestimentospt_BR
dc.subjectNeutrônicapt_BR
dc.subjectSERPENTpt_BR
dc.subjectPWRpt_BR
dc.subject.otherEngenharia nuclearpt_BR
dc.subject.otherRevestimentos protetorespt_BR
dc.subject.otherReatores de água pressurizadapt_BR
dc.titleNovos revestimentos para reatores à água pressurizada - um estudo neutrônicopt_BR
dc.title.alternativeNew claddings for pressurized water reactors - a neutronic studypt_BR
dc.typeDissertaçãopt_BR
Appears in Collections:Dissertações de Mestrado

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
Novos revestimentos para reatores à água pressurizada - um estudo neutrônico.pdf2.19 MBAdobe PDFView/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.