Desarrollo de un modelo de una fuente fría de neutrones para el Reactor RA-6
En este trabajo se presenta el abordaje para el diseño prelimonar de una fuente fría de neutrones a colocarse en el Reactor Argentino RA-6 del Centro Atómico Bariloche. Los objetivos consisten en abordar el cálculo neutrónico de una fuente para producir un alto flujo de neutrones fríos. Además, s...
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| Autor principal: | |
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| Formato: | Tesis NonPeerReviewed |
| Lenguaje: | Español |
| Publicado: |
2023
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| Materias: | |
| Acceso en línea: | http://ricabib.cab.cnea.gov.ar/1223/1/1Gustinelli.pdf |
| Aporte de: |
| Sumario: | En este trabajo se presenta el abordaje para el diseño prelimonar de una fuente fría
de neutrones a colocarse en el Reactor Argentino RA-6 del Centro Atómico Bariloche.
Los objetivos consisten en abordar el cálculo neutrónico de una fuente para producir
un alto flujo de neutrones fríos. Además, se deben considerar las normas de seguridad
de la instalación y de radioprotección del personal para garantizar que la facilidad sea
segura. Por otro lado, se contempló la elección de materiales resistentes a las condiciones
de operación y que estén disponibles en el mercado, así como garantizar el menor costo
de construcción.
Este proyecto inició con la elección de la ubicación de la fuente en el haz B2 de
BNCT. Se trabajó con el programa de cálculo PHITS y se emplearon bibliotecas de
datos nucleares a bajas temperaturas para obtener los flujos teóricos del diseño planteado.
Se planteó inicialmente una geometría para el moderador del tipo slab y se exploró
la viabilidad de utilizar alguna de las sustancias hidrogenadas que más se utilizan en
las fuentes frías operativas en el mundo, a citar el hidrógeno líquido, metano, etano,
mesitileno y benceno.
El benceno a una temperatura de 89 K se determinó como adecuada para utilizarse
como moderador frío debido a la baja sección eficaz de absorción, alta densidad de
hidrógeno a nivel molecular y su poder de moderación. También se tuvo en cuenta su
disponibilidad en el mercado, los bajos costos asociados a su adquisición y preservación.
Se decidió emplear nitrógeno líquido como refrigerante debido a que es posible producirlo
en las instalaciones del Centro Atómico e implica costos menores en los sistemas
de enfriamiento.
Se estudió la posibilidad de incorporar un premoderador de polietileno que, por su
capacidad como moderador, puede contribuir a termalizar los neutrones de altas energías
que ingresan al moderador frío, incrementando así el flujo de neutrones térmicos
que entrarían a la fuente. Se estudiaron diferentes geometrías del premoderador: tipo
placa, configuración en forma de U y disponiéndolo como recubrimientos interno en la
cavidad de aire de BNCT.
Finalmente, este trabajo culmina con un diseño esquemático del moderador de benceno
a 89 K ubicado en el haz subtérmico B2 de BNCT. Se incorporó un premoderador
de polietileno tipo placa junto con un recubrimiento periférico del mismo material que
se encuentra rodeando al moderador, logrando así una configuración integral para la
fuente fría. |
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