Calibración de la potencia térmica del reactor nuclear RP-10 mediante la técnica de ruido neutrónico a baja potencia

Abstract

El trabajo realizado tiene como objetivo calibrar en potencia térmica el núcleo del reactor nuclear peruano RP-10 mediante la técnica de ruido neutrónico, que utiliza la estimación de parámetros cinéticos hallados experimentalmente. El desarrollo de esta actividad se llevó a cabo durante el plan de arranque de la puesta en servicio del nuevo núcleo del RP-10. Para ello, se utilizaron dos cámaras de ionización compensadas (CIC) en posiciones estratégicas dentro del reactor, con la finalidad de obtener en cada una de las CIC, la intensidad de corriente que genera la detección de neutrones. Las mediciones se realizaron en dos grupos diferentes llamados PRE-PES y PES, donde el primer grupo se llevó a cabo con la finalidad de encontrar características asociadas entre la estimación de la potencia térmica y el flujo neutrónico térmico en la posición de la CIC. Mientras que el segundo grupo de mediciones se hizo para calibrar el CM4 de la nueva configuración nuclear. De forma paralela, se desarrolló un algoritmo con una interfaz gráfica en Python 3.7. Este algoritmo permitió el rápido procesamiento de los archivos obtenidos experimentalmente y por lo tanto una óptima calibración, los resultados obtenidos mediante el algoritmo que desarrollamos fueron comparados con los resultados obtenidos usando el programa FERCIN-3, validado por la CNEA, y también fueron validados mediante balance térmico, que es otra de las técnicas de medición utilizadas para la medición de la potencia térmica. De forma complementaria a la calibración, se pudo obtener la constante de decaimiento de los neutrones instantáneos (αI), variable fundamental en la operación segura del reactor. Así como también se pudo observar su variación en un estado subcrítico del mismo.

The work done has as purpose the calibration in power the core of Peruvian nuclear reactor RP-10 using the neutron noise technique, by means of estimation of certain nuclear parameters found experimentally. The development of this activity was con- ducted during the start-up of the implementation plan in service of the new core of the RP-10. For this, it used two compensated ionization chambers in strategic positions within the reactor, with the purpose of obtaining in each one of the CIC, the current intensity generated by the detected neutrons. Measurements were made in two different groups called PRE-PES and PES, where the first was carried out in order to find associated characteristics between the estimation of thermal power and thermal neutron flux at the position of the CIC. While the second fulfills the function of calibrating the CM4 of the new nuclear configuration. At the same time, an algorithm was developed with a graphical interface in Python 3.7. This algorithm allowed the rapid processing of files obtained experimentally and there- fore an optimal calibration, which was compared with a program validated by CNEA called FERCIN-3 and later also validated with another thermal power measurement technique called thermal balance.

As a complement to the calibration, it was possible to obtain the decay constant of the prompt neutrons (αI), a fundamental variable in the safe operation of the reactor Moreover, it was also possible to observe its variation in a sub-critical state of the reactor.