Comparação entre o método calorimétrico e o método do balanço térmico na calibração de potência do reator nuclear de pesquisa TRIGA IPR-R1

Resumen

Passados vários anos desde que os primeiros reatores nucleares de pesquisa TRIGA foram construídos, diversas metodologias foram utilizadas para calibração da potência térmica fornecida pelo núcleo. Nas operações normais a potência dos reatores nucleares é monitorada por meio de instrumentos que medem o fluxo de nêutrons. A calibração destes instrumentos é sempre feita por procedimentos térmicos. A medição mais exata possível do valor da potência é importante para o conhecimento do fluxo de nêutrons e para o cálculo da quantidade de combustível queimado (235U). A queima é linearmente dependente da potência térmica e sua determinação com precisão é importante também no cálculo dos produtos de fissão, da atividade dos combustíveis, do calor gerado no decaimento e na radiotoxidade. O propósito deste artigo é apresentar os resultados da calibração da potência térmica realizada em 05 de março de 2009 no reator TRIGA IPR-R1 do CDTN localizado em Belo Horizonte (Brasil). Foram utilizados dois procedimentos: o calorimétrico e o de balanço de calor no sistema de refrigeração. O método calorimétrico foi realizado com o reator operando na potência de 100 kW (indicação do canal neutrônico linear) e com o sistema de refrigeração forçado desligado. A taxa de aumento da temperatura da água foi registrada e a potência foi calculada em função deste aumento de temperatura e da capacidade térmica do sistema. O método do balanço térmico consiste no balanço em estado estacionário no sistema primário de refrigeração. Neste método as temperaturas de entrada e saída e a vazão da água no primário são monitoradas. Ao calor transferido através do primário são adicionadas as fugas de calor do poço do reator.