La magnitud denominada reactividad es en física de reactores el principal, pues todo lo que se ponga o surja en el núcleo del reactor se puede evaluar en función a la reactividad. En la parte 3 de la materia, se presenta el modelo puntual y a partir de ella, desarrolla el método del periodo asintótico.

1. DR.AGUSTÍN ZÚÑIGA GAMARRA
Huarangal, 4 de Setiembre de 2017
azuniga@ipen.gob.pe
FISICA DE REACTORES NUCLEARES
PROGRAMA DE FORMACIÓN DEL PERSONAL NECESARIO PARA LA OPERACIÓN DEL
REACTOR NUCLEAR “RP-10”

2. Contenido
A. Zúñiga 2017Física de Reactores2
Parte I (Criticidad)
 Reacción en cadena
 La fórmula de los 4
factores
 Factores de
multiplicación
 Reactividad y efectos del
moderador, reflector y
refrigerante;
 Neutrones prontos y
retardados (impacto en
el control del reactor);
 Neutrones retardados y
fracciones de neutrones
retardadas;
 Aproximación a la
criticidad;
 Definiciones de “crítico”
y “prompt crítico”;
Parte II (Flujo neutrónico)
 Flujo de neutrones cerca al
crítico o prompt crítico;
 Período estable y tasa relativa
de cambio de flujo;
 Definiciones de "estacionario",
"transitorio" y
"comportamiento de
transición";
 Flujo de neutrones y la potencia
del reactor;
 Medición del flujo neutrónico;
 Cambios en la densidad del
moderador y del reflector sobre
el flujo de neutrones;
 Distribución del flujo
neutrónico sobre el;
Parte III (Reactividad)
• Reactividad por temperatura;
• Coeficientes de reactividad y el
consumo de combustible;
• Comportamiento del reactor
crítico y subcrítico en los
distintos rangos de potencia;
• Envenenamiento por xenón
• Control de reactores,
absorbedores quemables y
elementos de control ;
• Monitoreo del comportamiento
del reactor subcrítico o crítico;
• Fuente de neutrones (propósito
y efecto);
• Balance de reactividad
(tratamiento cualitativo), exceso
de reactividad y margen de
parada;
• Conducción de experimentos de
criticidad
Parte IV (Ejercicios)

3. Parte III: REACTIVIDAD
A. Zúñiga 2017Física de Reactores3
 Reactividad por temperatura;
 Coeficientes de reactividad y el consumo de combustible;
 Comportamiento del reactor crítico y subcrítico en los distintos rangos de potencia;
 Envenenamiento por xenón
 Control de reactores, absorbedores quemables y elementos de control ;
 Monitoreo del comportamiento del reactor subcrítico o crítico;
 Fuente de neutrones (propósito y efecto);
 Balance de reactividad (tratamiento cualitativo), exceso de reactividad y margen de
parada;
 Conducción de experimentos de criticidad

4. Aspecto experimental (PES)
A.ZuñigaUMSA-BOLIVIA4

5. Magnitudes experimentales
A.ZuñigaUMSA-BOLIVIA5
De acuerdo a la vida del reactor (Antes de la PES, Durante la PES y Posterior a la PES (comercial)):
1. Voltaje de trabajo
2. Tiempo muerto del detector
3. Masa crítica
4. Primera configuración crítica
5. Flujo neutrónico
6. Factores de pico
7. Potencia neutrónica
8. Valor en reactividad de barras de control
9. Coeficientes de reactividad
10. Evolución del veneno
11. Tiempo muerto de la configuración
12. Quemado del combustible
13. Dosis neutrónica
14. Evaluación de reacciones nucleares para la
producción de radioisótopo

6. OTAN: Reglamento LEY 28028
A.ZuñigaUMSA-BOLIVIA6
Lista de informes presentados para la
modificación de una configuración nuclear

7. REACTIVIDAD
A.ZuñigaUMSA-BOLIVIA7

8. Cinética de Reactores
A. Zúñiga 2017Física de Reactores8

9. Reactividad
A. Zúñiga 2017Física de Reactores9
M. Periodo asintótico

10. Ecuación cinética puntual
A. Zúñiga 2017Física de Reactores10

11. Precursores de n. retardados
A. Zúñiga 2017Física de Reactores11

12. Solución ec. Cinética puntual
A. Zúñiga 2017Física de Reactores12

13. A. Zúñiga 2017Física de Reactores13

14. A. Zúñiga 2017Física de Reactores14

15. Cinética inversa
A. Zúñiga 2017Física de Reactores15

16. A. Zúñiga 2017Física de Reactores16

17. A. Zúñiga 2017Física de Reactores17

18. A. Zúñiga 2017Física de Reactores18

19. REACTIVIDAD
A.ZuñigaUMSA-BOLIVIA19

20. A.ZuñigaEvolución delVeneno RP1020
Evolución del veneno por parada intempestiva
ti
tm
Reactor fuera
de servicio
Reactor recupera
operatividad
Flujo
T = cte
Kexc
10 MW
100W T = 0
Tiempo de máxima
concentración del veneno
tiempo
K exc menor
K exc mayor
7h 10 h 72h
Reactor en
operación
Tiempo muerto

21. A.ZuñigaEvolución delVeneno RP1021
Reactividad por veneno
ti
tm
Flujo
T = cte10 MW
100W T = 0
tiempo
xemax
7h
10 h
72h
Posición de crítico al Xemax
BC1=100%, BC2=90.6%
Posición de crítico sin veneno
BC1=64.5%, BC2=0.06%

exc

22. A.ZuñigaEvolución delVeneno RP1022
Evolución del Veneno en el RP10-N29
Evolución del Veneno RP10-C29
0.0
20.0
40.0
60.0
80.0
100.0
0 300 600 900 1200 1500 1800 2100 2400 2700
Tiempo, (min)
PosicióndeBarra(%Ext)
6h52m
Reactor
fuera de
servicio
Tiempo muerto:
100%
Barras de control = 100%
18-03-2007

23. A.ZuñigaEvolución delVeneno RP1023
Tiempo de Máximo Veneno RP10-C29
Evolución del Veneno en el Tiempo Muerto
0.0
10.0
20.0
30.0
40.0
50.0
60.0
70.0
80.0
0 100 200 300 400 500 600
Tiempo (min)
PorcentajedeCorrienteI(CM4)
3h45m
Tiempo de caida
Se invierte la caida:
maximo veneno
18-03-2007
11h25min
Tiempo de máximo veneno
Inicio de
parada del
reactor
P(t)
22:30:0014:50:00

24. A. Zúñiga 2017Física de Reactores24

25. A. Zúñiga 2017Física de Reactores25

26. A. Zúñiga 2017Física de Reactores26

27. A. Zúñiga 2017Física de Reactores27

28. A. Zúñiga 2017Física de Reactores28

29. A. Zúñiga 2017Física de Reactores29

30. Trabajo de Laboratorio
A. Zúñiga 2017Física de Reactores30

31. A. Zúñiga 2017Física de Reactores31

32. FIN:
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