Processo para Monitoramento em Tempo Real da Potência de Reatores Nucleares pela Medida da Temperatura do Combustível e do Refrigerante
Descrição
Processo para monitoramento em tempo real da potência liberada pelas fissões do combustível nos núcleos dos reatores nucleares, baseado no monitoramento da diferença entre a temperatura do interior de um ou mais elemento combustível e a temperatura do refrigerante na entrada do núcleo. Para a medida de temperaturas são utilizados termopares, que são sensores eletricamente autoalimentados, garantindo o funcionamento deste processo de medida mesmo na falta de energia elétrica no sistema de controle do reator. O processo foi desenvolvido, instalado e testado em um reator nuclear de pesquisa tipo TRIGA, mas o conceito é válido para qualquer tipo de reator nuclear, desde que se tenha acesso ao monitoramento das temperaturas de pelo menos um elemento combustível e do refrigerante.
Palavras-chave
reator nuclear; temperatura; processo; eficiência
Problema
Sistemas de medida de potência pelos métodos convencionais de medida do fluxo de nêutrons apresentam deficiências. As câmaras de fissão e as de ionização detectam o fluxo de nêutrons termalizados apenas em sua vizinhança. Este sinal nem sempre é proporcional ao fluxo integral no núcleo e consequentemente à potência gerada. Além disso a resposta de cada detector nuclear é sensível a mudança na configuração do núcleo e, principalmente, na posição das barras de controle, ou seja, barras absorvedoras de nêutrons. Outra desvantagem é que devem ser utilizados vários detectores para cobrir toda a faixa de potência do reator.
Diferenciais
A vantagem do processo proposto em relação aos processos térmicos anteriores, é uma rapidez maior na resposta, o que melhor auxilia a tomada de ações de segurança apropriadas, pois o aquecimento provocado pelas fissões nucleares ocorre no interior dos elementos combustíveis, onde estão fixados os termopares. A presente invenção é baseada na proporcionalidade existente entre a temperatura do elemento combustível e a potência liberada no núcleo, levando-se em consideração a temperatura do refrigerante.
Aplicação
Aplicações nucleares
Situação
Know How
Inventores
Amir Zacarias Mesquita