Modelagem computacional da dispersão atmosférica aplicada a um reator modular de pequeno porte

Authors

  • Rodrigo Carneiro Curzio Instituto Militar de Engenharia (IME)
  • Alberto Texeira Neto Instituto Militar de Engenharia (IME)
  • Bruno da Silva Moura Instituto Militar de Engenharia (IME)
  • João Domingos Talon Instituto Militar de Engenharia (IME)
  • Thomaz Jacintho Lopes Instituto Militar de Engenharia (IME)
  • Carlos Eduardo Santos Bonfim Instituto de Defesa Química Biológica Radiológica e Nuclear (IDQBRN)
  • Domingos D´Oliveira Cardoso Instituto Militar de Engenharia (IME)
  • Sérgio Gavazza Instituto Militar de Engenharia (IME)
  • Rudnei Karam Morales Instituto Militar de Engenharia (IME)
  • Renato Guedes Gomes Instituto Militar de Engenharia (IME)

DOI:

https://doi.org/10.15392/bjrs.v9i1.1244

Keywords:

SMR, Modelagem, Dispersão, SCALE, HotSpot.

Abstract

Este trabalho descreve a modelagem computacional de dispersão atmosférica decorrente de acidente radiológico hipotético em reator modular de pequeno porte (SMR), cuja potência é de 16 MWe (50 MWt). Utilizou-se o software SCALE para modelar o núcleo com três regiões de enriquecimento do combustível, a 4%, 5% e 20%, e obter atividades dos radionuclídeos oriundos de reações nucleares durante o burnup, após 2 anos de operação. Foi escolhida a cidade de Humaitá-AM para instalação do SMR, onde informações sobre condições meteorológicas foram coletadas para identificação da classe de estabilidade atmosférica predominante. Dentre os radionuclídeos do inventário, considerou-se a contribuição do Cs-137 para simulação, usando-se o código HotSpot, das doses totais efetivas (TEDE) recebidas e da concentração, ambos em função da distância do evento. Os resultados sugerem que a partir de 3,1 km do núcleo, as doses estão abaixo da referência para indivíduo do público. A TEDE máxima calculada foi de 3,6 Sv, a 34 m do termo fonte, diminuindo com o tempo e distância, e seguindo o modelo Gaussiano de dispersão. Quanto mais instáveis as condições meteorológicas, maior a TEDE, a uma menor distância do reator. Sugere-se ainda que, para atenuação referente às doses acima desse limiar normativo, próximo ao núcleo, poderá ser dimensionada uma blindagem simples de 75 cm de concreto ordinário ou um arranjo multilaminar composto de 6,4 cm de chumbo e 15 cm de concreto ordinário, relativos à contenção. A pesquisa concluiu que o reator não oferece riscos para operação, considerando os dados assumidos na simulação.

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Author Biographies

  • Rodrigo Carneiro Curzio, Instituto Militar de Engenharia (IME)

    - Mestrando em Engenharia Nuclear no Instituto Militar de Engenharia (IME) - início em 2019.

    - Seção de Engenharia Nuclear (SE/07)/IME.

  • Alberto Texeira Neto, Instituto Militar de Engenharia (IME)

    - Mestrando em Engenharia Nuclear no Instituto Militar de Engenharia (IME) - início em 2018.

    - Seção de Engenharia Nuclear (SE/07)/IME.

  • Bruno da Silva Moura, Instituto Militar de Engenharia (IME)

    - Mestrando em Engenharia Nuclear no Instituto Militar de Engenharia (IME) - início em 2019.

    - Seção de Engenharia Nuclear (SE/07)/IME.

  • João Domingos Talon, Instituto Militar de Engenharia (IME)

    - Mestre em Engenharia Nuclear pelo Instituto Militar de Engenharia (IME)

    - Seção de Engenharia Nuclear (SE/07)/IME.

  • Thomaz Jacintho Lopes, Instituto Militar de Engenharia (IME)

    - Mestre em Engenharia Nuclear pelo Instituto Militar de Engenharia (IME)

    - Seção de Engenharia Nuclear (SE/07)/IME.

  • Carlos Eduardo Santos Bonfim, Instituto de Defesa Química Biológica Radiológica e Nuclear (IDQBRN)

    - Mestre em Química pelo Instituto Militar de Engenharia (IME)

    - Seção de Engenharia Química/IDQBRN.

  • Domingos D´Oliveira Cardoso, Instituto Militar de Engenharia (IME)

    - Doutor em Engenharia Nuclear.

    - Seção de Engenharia Nuclear (SE/07)/IME.

  • Sérgio Gavazza, Instituto Militar de Engenharia (IME)

    - PhD em Engenharia Nuclear.

    - Seção de Engenharia Nuclear / IME.

  • Rudnei Karam Morales, Instituto Militar de Engenharia (IME)

    - Mestre em Engenharia Nuclear.

    - Seção de Engenharia Nuclear / IME.

  • Renato Guedes Gomes, Instituto Militar de Engenharia (IME)

    - Mestre em Engenharia Nuclear.

    - Seção de Ensino Básico / IME.

References

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Published

2021-03-27

Issue

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Articles

How to Cite

Modelagem computacional da dispersão atmosférica aplicada a um reator modular de pequeno porte. Brazilian Journal of Radiation Sciences, Rio de Janeiro, Brazil, v. 9, n. 1, 2021. DOI: 10.15392/bjrs.v9i1.1244. Disponível em: https://bjrs.org.br/revista/index.php/REVISTA/article/view/1244.. Acesso em: 21 nov. 2024.

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