Verificação de chapa de aço como alvo para teste de queda de casco de uma altura de 9 metros

Autores

  • Heloisa Maria Santos Oliveira Centro de Desenvolvimento da Tecnologia Nuclear image/svg+xml
  • Lucca Daré Venturini Universidade Federal de Minas Gerais image/svg+xml
  • Cláudio Cunha Lopes Centro de Desenvolvimento da Tecnologia Nuclear image/svg+xml
  • Luiz Leite da Silva Centro de Desenvolvimento da Tecnologia Nuclear image/svg+xml
  • Vitor Vasconcelos Araújo Silva Centro de Desenvolvimento da Tecnologia Nuclear image/svg+xml
  • Emerson Giovani Rabello Centro de Desenvolvimento da Tecnologia Nuclear image/svg+xml
  • Graiciany de Paula Barros Centro de Desenvolvimento da Tecnologia Nuclear image/svg+xml
  • Andre Augusto Campagnole dos Santos Centro de Desenvolvimento da Tecnologia Nuclear image/svg+xml

DOI:

https://doi.org/10.15392/2319-0612.2024.2710

Palavras-chave:

Casco de transporte, Ensaio de impacto, Simulação numérica, Combustível irradiado

Resumo

O ciclo do combustível nuclear abrange processos desde a extração de urânio até a disposição final ou embalagem de resíduos radioativos. Para a embalagem final, os resíduos radioativos devem ser transportados em cascos especialmente projetados. A certificação desses cascos envolve uma série de testes postulados, conforme estabelecido por normas e regulamentos como CNEN NN 5.05 [1], NUREG-2125 [2] e IAEA SSG-26 [3]. Esses testes simulam condições hipotéticas de transporte acidental, incluindo testes de queda livre de uma altura de 9 metros, testes de penetração, exposição ao fogo e testes de imersão. Para atender aos testes de queda e penetração, o casco deve cair sobre um alvo com uma superfície plana, horizontal e, tanto quanto tecnicamente possível, indeformável. As normas e regulamentos [1-3] especificam que “o alvo para os ensaios de queda é especificado como uma superfície essencialmente indeformável”, ou seja, “o alvo é suficientemente rígido e de grande massa para que a embalagem absorva quase toda a energia de impacto e o alvo absorva muito pouca energia”. Além disso, “esta superfície indeformável destina-se a provocar danos na embalagem que sejam equivalentes ou superiores aos previstos para os impactos nas superfícies ou estruturas reais que possam ocorrer durante o transporte”. O objetivo da utilização de um alvo é que “também fornece um método para garantir que as análises e os testes possam ser comparados e, se necessário, repetidos com precisão”. Este estudo avalia a queda de 9 metros de um bloco com massa equivalente a um casco de transporte tipo B(U) em escala 1:4 sobre uma placa de aço fixada a uma laje de concreto, com o objetivo de qualificar o alvo representado pela placa de aço. A simulação numérica foi conduzida usando o LS-Prepost® V4.8.29 [4].

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Referências

Comissão Nacional de Energia Nuclear. Requisitos de projeto e de ensaios para certificação de materiais radioativos, embalagens e volumes, CNEN NN 5.05 [2021].

US Nuclear Regulatory Commission. Spent Fuel Risk Assessment: Final Report, NUREG-2125 [2014].

IAEA Safety standards. Advisory material for the IAEA regulations for the safe transport of radioactive material. Specific safety guide No. SSG-26 (Rev. 1) [2018].

ANSYS, LS-PREPOST 4.8, ANSYS 2023 R1, 2023.

ANSYS, LS-Dyna manual, ANSYS 2023 R1, 2023

Ammerman, D. (2008). Evaluation Type B package responses to impacts onto different targets. Packaging, Transport, Storage & Security of Radioactive Material, 19(1), 25-29. https://doi.org/10.1179/174651008X278984

Ammerman, D J. A method for relating impacts with yielding and unyielding targets. United States: N. P.,1991. Web.

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Publicado

16-04-2025

Como Citar

Verificação de chapa de aço como alvo para teste de queda de casco de uma altura de 9 metros. Brazilian Journal of Radiation Sciences, Rio de Janeiro, Brazil, v. 12, n. 4B (Suppl.), p. e2710, 2025. DOI: 10.15392/2319-0612.2024.2710. Disponível em: https://bjrs.org.br/revista/index.php/REVISTA/article/view/2710. Acesso em: 17 jul. 2025.