Participación en el Benchmark for Uncertainty Analysis in Modelling (UAM) for the Design, Operation and Safety Analysis of LWRs de la NEA

Abstract

En los últimos años ha habido una creciente demanda de la investigación nuclear y de su regulación para el desarrollo de metodologías y códigos que permitan lograr mejores predicciones y proporcionar los datos estimados con sus límites de confianza. Es por ello que se necesita profundizar sobre el Análisis de Sensibilidad e Incertidumbre de Modelos. El presente estudio, involucrado en el marco de investigación internacional de la OECD y NEA, realiza la estimación de los límites de confianza de resultados de simulaciones y efectúa análisis de sensibilidad e incertidumbres en casos reales de reactores de agua ligera (LWR). El enfoque técnico es establecer puntos de referencia para el modelado de reactores LWR, utilizando como base problemas bien definidos de reactores de agua en ebullición (BWR) y reactores de agua a presión (PWR), a partir de definiciones de entrada y datos experimentales de referencia. Los objetivos son determinar y cuantificar las incertidumbres en todas las etapas de cálculo y propagar las incertidumbres en el sistema LWR en su conjunto. Los cálculos se llevan a cabo utilizando los programas SCALE 6.2beta3 (módulos TRITON/NEWT y TRITON/KENO-3D), así como el código de Monte Carlo SERPENT-2.1.22, para los cálculos de transporte. La propagación de incertidumbres de secciones eficaces para un elemento combustible PWR 15×15 y otro BWR 7×7, en dos configuraciones diferentes (con y sin barras de control), y en dos diferentes estados, plena potencia (HFP) y potencia cero en caliente (HZP), se ha realizado utilizando los módulos TSUNAMI, que hace uso de la Teoría de Perturbaciones Generalizada (GPT) y SAMPLER que efectúa la perturbación mediante técnicas de muestreo estocástico de secciones eficaces. Se han perturbado los valores por flujo y para cada grupo de energía y finalmente se han calculado los coeficientes de sensibilidad discriminando los parámetros más sensibles e influyentes en los resultados de la keff y las secciones eficaces macroscópicas y microscópicas perturbadas. Los resultados obtenidos y validados se comparan con los resultados de referencias y estudios análogos presentados en los ejercicios I-1 (celda de combustible) y I-2 (elemento combustible) del UAM-Benchmark.