Efecto de la posición relativa de las barras de control en la calibración en potencia de las cadenas de marcha del reactor nuclear RP-10

Abstract

El seguimiento de los niveles de potencia térmica de un reactor nuclear experimental, como el reactor RP-10, se realiza mediante los niveles de corriente que reportan las cadenas de marcha y su correlación con la potencia. Las curvas de calibración, para cada cadena, van a depender de la distribución de neutrones que observan para la configuración nuclear correspondiente. Una de las maneras de modificar esta configuración es el posicionamiento de las barras de control que puede elegirse según la conveniencia de proveer mayor flujo neutrónico en una determinada posición de irradiación. En este artículo se muestra esta variación, y consecuentemente las curvas de corriente potencia que le corresponden. Hemos elegido dos posiciones relativas de las barras de control (BC1 y BC2), la primera es la que favorece la producción de radioisótopos (PPR) (Caso 1) y la segunda favorece a los usos de activación neutrónica (AAN) (Caso 2). El método empleado se basó en el registro de la corriente (cámara de marcha, M4) mediante el sistema de adquisición (SAD) del reactor y la potencia desde la lectura digital del nitrógeno 16, la cual fue calibrada previamente por balance térmico. Los resultados para la configuración nuclear 30, en la cadena de marcha M4 fueron los siguientes: Caso 1: IM4(A) = 2.95 x 10-6 x P(MW) + 1.45 x 10-6, R2 = 9.99 x 10-1, y Caso 2: IM4(A) = 2.39 x 10-6 x P(MW) + 5.73 x 10-7, R2 = 9.97 x 10-1. Las dispersiones de los datos son del orden del 10 % para bajas potencias (menores a 2 MW), disminuyendo conforme se eleva la potencia hasta menores al 3 % (para mayores a 3 MW).

The monitoring of the thermal power levels of an experimental nuclear reactor, such as the RP-10 reactor is performed by current levels reported by the driving chains and their correlation with the power. The calibration curves for each channel will depend on the neutron distribution observed for the corresponding configuration. One way to modify this configuration is positioning the control rods that can be chosen according to the convenience of providing greater neutron flux in a given irradiation position. This article shows this variation, and consequently the current power curves corresponding thereto. We have chosen two relative positions of the control rods (BC1 and BC2), the first is the one that favors the production of radioisotopes (PPR) (Case 1) and the second favors the use of neutron activation (NAA) (Case 2). The used method was based on the record of the current (up camera, M4) by the acquisition system (SAD) of the reactor and the power from the digital reading of nitrogen 16, which was previously calibrated by thermal balance. The results for the nuclear configuration 30, M4 chain up were: Case 1: IM4 (A) = 2.95 x 10-6 x P (MW) + 1.45 x 10-6 R2 = 9.99 x 10-1 and Case 2: IM4 (A) = 2.39 x 10-6 x P (MW) + 5.73 × 10-7, R2 = 9.97 x 10-1. The dispersions of the data are in the order of 10 % for low power (under 2 MW), decreasing as the power rises to under 3 % (for values greater than 3 MW).