Análisis de criticidad en una piscina de almacenamiento de combustible nuclear

Abstract

[ES] El presente trabajo consiste en el análisis de la criticidad en una piscina de almacenamiento de combustible nuclear. El análisis se realiza específicamente en la región de la piscina destinada a almacenar elementos combustibles frescos. En esta región hay colocados una serie de racks, cada uno pudiendo contener hasta 64 elementos combustibles tipo PWR de 16x16 varillas enriquecidos al 5%. El objetivo del trabajo es comprobar que la piscina es segura, manteniendo la reacción en cadena de los elementos combustibles que en ella se albergan por debajo de los umbrales de criticidad que marcan las regulaciones pertinentes. Con este fin, se han modelizado una colección de casos en condiciones normales de operación, que tienen en cuenta las tolerancias del rack, y en condiciones accidentales, que prevén distintos accidentes que pueden ocurrir en la piscina. Posteriormente se determinará si las configuraciones analizadas son suficientemente subcríticas o si es necesario tomar medidas adicionales para que cumplan con el requisito impuesto. Las diferentes configuraciones del rack han sido modelizadas y analizadas empleando KENO VI, un solver no determinista basado en el método de Monte Carlo que pertenece a la suite de SCALE desarrollada por el Oak Ridge National Laboratory

[CA] El present treball consisteix en l'anàlisi de la criticitat en una piscina d'emmagatzematge de combustible nuclear. L'anàlisi es realitza específicament en la regió de la piscina destinada a emmagatzemar elements combustibles frescos. En aquesta regió hi ha col·locats una sèrie de racks, que cadascun pot contenir fins a 64 elements combustibles tipus PWR de 16x16 varetes enriquits al 5%. L'objectiu del treball és comprovar que la piscina és segura, mantenint la reacció en cadena dels elements combustibles que s'hi allotgen per davall dels llindars de criticitat que marquen les regulacions pertinents. Amb aquest fi, s'han modelitzat una col·lecció de casos en condicions normals d'operació, que tenen en compte les toleràncies del rack; i en condicions accidentals, que preveuen diferents accidents que poden ocórrer en la piscina. Posteriorment es determinarà si les configuracions analitzades són prou subcrítiques o si és necessari prendre mesures addicionals perquè complisquen amb el requisit imposat. Les diferents configuracions del rack han sigut modelitzades i analitzades emprant KENO VI, un solver no determinista basat en el mètode de Monte Carlo que pertany a la suite de SCALE desenvolupada per l'Oak Ridge National Laboratory

[EN] The present project consists of the analysis of criticality in a nuclear fuel storage pool. The analysis is specifically conducted in the region of the pool intended for storing fresh fuel elements. In this region, a series of racks are placed, each capable of containing up to 64 PWR fuel elements of 16x16 rods enriched to 5%. The purpose of this project is to ensure that the pool is safe and that the chain reaction of the fuel elements housed within it is kept below the criticality thresholds set by the relevant regulations. To this end, a collection of cases under normal operating conditions, accounting for rack tolerances; and under accidental conditions, considering various accidents that may occur in the pool, have been modeled. Subsequently, it will be determined whether the analyzed configurations are sufficiently subcritical or if additional measures are necessary to meet the imposed requirement. The different rack configurations have been modeled and analyzed using KENO VI, a non-deterministic solver based on the Monte Carlo method that belongs to the SCALE suite developed by Oak Ridge National Laboratory.