Otimização da recarga de um núcleo PWR usando redes neurais artificiais MLP e PSO

dc.creatorEdyene Cely Amaro Oliveira
dc.creatorWilmer Aruquipa Coloma
dc.creatorPatricia Amelia de Lima Reis
dc.creatorClaubia Pereira Bezerra Lima
dc.date.accessioned2023-07-26T16:54:22Z
dc.date.accessioned2025-09-09T00:49:59Z
dc.date.available2023-07-26T16:54:22Z
dc.date.issued2018
dc.description.abstractA recharge is generally required every 18 months in pressurized water reactors, such as those in Brazil. This process would be simple if it were similar to changing parts in a given machine. However, recharging requires knowledge due to several factors, such as a high amount of fuel elements in the core; in the case of Angra 2 there are 193. The exchanges are not for all positions, generally the task is carried out in only 1/3 of the total. The amount withdrawn is the one that burns the most fuel. When inserting new fuel elements, changes occur throughout the core. This happens due to the fact that each fuel element generates power corresponding to the type of enrichment used and position arranged. Therefore, such factors influence the distribution of power in the reactor, which may alter the expected and/or planned performance for the next operating cycle, even altering important safety parameters. Several studies that use computational algorithms in order to optimize the reactor core are proposed in the literature and such research is still an open field for new proposals. This work intends to find results that can contribute to obtain better fuel distributions in the core using ANN (Artificial Neural Networks) MLP (Multi_Layer Perceptron) with Backpropagation and PSO (Particle Swarm Optimization) training algorithms. The data used in the ANN training were obtained through the PARCS v code. 2.4 (Purdue Advanced Reactor Core Simulator), using the Angra 2 reactor modeling whose data were obtained from its respective Final Safety Analysis Report. In the tests performed, the ANN achieved an accuracy of 98%.
dc.description.sponsorshipCNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico
dc.description.sponsorshipFAPEMIG - Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais
dc.description.sponsorshipCAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior
dc.format.mimetypepdf
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/1843/56998
dc.languagepor
dc.publisherUniversidade Federal de Minas Gerais
dc.relation.ispartofSemana de Engenharia Nuclear e Ciências das Radiações
dc.rightsAcesso Aberto
dc.subjectReatores de água pressurizada
dc.subjectCombustíveis para reatores nucleares
dc.subjectRedes neurais (Computação)
dc.subject.otherOtimização
dc.subject.otherPWR
dc.subject.otherRedes neurais artificiais
dc.titleOtimização da recarga de um núcleo PWR usando redes neurais artificiais MLP e PSO
dc.title.alternativeReload optimization of a PWR core using MLP and PSO artificial neural networks
dc.typeArtigo de evento
local.citation.epage591
local.citation.issue4
local.citation.spage586
local.description.resumoUma recarga é necessária geralmente a cada 18 meses nos reatores de água pressurizada, como os existentes no Brasil. Esse processo seria simples caso fosse similar à troca de peças em determinada máquina. Porém, recarga exige conhecimento devido a vários fatores, como quantidade elevada de elementos combustíveis no núcleo; no caso de Angra 2 são 193. As trocas não são de todas as posições, geralmente a tarefa é realizada em apenas 1/3 do total. A quantidade retirada constitui a que apresenta maior queima do combustível. Ao inserir novos elementos combustíveis, ocorre alteração em todo o núcleo. Isso acontece devido ao fato de que cada elemento combustível gera potência correspondente ao tipo de enriquecimento utilizado e posição disposta. Sendo assim, tais fatores influenciam na distribuição de potência no reator, que poderá alterar o desempenho esperado e/ou planejado para o próximo ciclo de funcionamento, alterando inclusive parâmetros importantes de segurança. Diversos estudos que utilizam algoritmos computacionais a fim de otimizar o núcleo do reator são propostos na literatura e tal pesquisa é ainda um campo aberto para novas propostas. Este trabalho pretende encontrar resultados que possam contribuir para a obtenção de melhores distribuições dos combustíveis no núcleo utilizando RNA (Redes Neurais Artificiais) MLP (Multi_Layer Perceptron) com algoritmos de treinamento Backpropagation e PSO (Particle Swarm Optimization). Os dados usados no treinamento da RNA foram obtidos por meio do código PARCS v. 2.4 (Purdue Advanced Reactor Core Simulator), utilizando a modelagem do reator de Angra 2 cujos dados foram obtidos de seu respectivo Relatório Final de Análise de Segurança. Nos testes realizados, a RNA alcançou acurácia de 98%.
local.identifier.orcidhttps://orcid.org/0000-0001-5742-6828
local.identifier.orcidhttps://orcid.org/0000-0001-6782-8329
local.identifier.orcidhttps://orcid.org/0000-0001-5999-9961
local.publisher.countryBrasil
local.publisher.departmentENG - DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA NUCLEAR
local.publisher.initialsUFMG
local.url.externahttps://sencir.nuclear.ufmg.br/anais/

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