Title

SIMULAÇÃO DE UM ELEMENTO COMBUSTÍVEL HIPOTÉTICO PWR COM REVESTIMENTO DE AÇO 316 DOPADO COM MOLIBDÊNIO

SIMULATION OF A HYPOTHETICAL PWR FUEL ELEMENT WITH 316 STEEL CLADDING DOPED WITH MOLYBDENIUM

Authorship

LOPES, THOMAZ JACINTHO; AZEVEDO, ARY MACHADO DE; MEDEIROS, MARCOS PAULO CAVALIERE DE; FIGUEIREDO, ANDRÉ BEN-HUR DA SILVA; MONTEIRO, SÉRGIO NEVES; SOARESR, JOANA BATISTA; CARDOSO, DOMINGOS D’OLIVEIRA; MOREIRA, FERNANDO MANUEL ARAÚJO; ARAÚJO-MOREIRA, FERNANDO M.

LOPES, THOMAZ JACINTHO

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AZEVEDO, ARY MACHADO DE

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MEDEIROS, MARCOS PAULO CAVALIERE DE

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FIGUEIREDO, ANDRÉ BEN-HUR DA SILVA

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MONTEIRO, SÉRGIO NEVES

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SOARESR, JOANA BATISTA

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CARDOSO, DOMINGOS D’OLIVEIRA

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MOREIRA, FERNANDO MANUEL ARAÚJO

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ARAÚJO-MOREIRA, FERNANDO M.

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DOI

10.5151/2594-3626-40838

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Abstract

NESTE ESTUDO, é EXPLORADA A IMPORTâNCIA DAS SIMULAçõES REALIZADAS NO MCNP5 E DAS ALTERAçõES IMPLEMENTADAS NO AçO 316 PARA OTIMIZAR A EFICIêNCIA ENERGéTICA NA PRODUçãO DE ENERGIA NUCLEAR. O MOLIBDêNIO (MO) é INVESTIGADO COMO UM ADITIVO PROMISSOR DEVIDO à SUA BAIXA SEçãO DE CHOQUE DE ABSORçãO PARA NêUTRONS TéRMICOS, O QUE FACILITA UMA PARTICIPAçãO MAIS EXPRESSIVA DOS NêUTRONS NA FISSãO E NA GERAçãO DE CALOR. ATRAVéS DO USO DO CóDIGO MCNP5, FORAM CONDUZIDAS SIMULAçõES PARA ANALISAR UM ELEMENTO COMBUSTíVEL HIPOTéTICO DE UO2, COM DIFERENTES ZONAS DE ENRIQUECIMENTO, COM O INTUITO DE AVALIAR SEU DESEMPENHO. OS RESULTADOS DESTACAM QUE A INCLUSãO DE MOLIBDêNIO NA LIGA DE REVESTIMENTO DO COMBUSTíVEL TEM UM IMPACTO SIGNIFICATIVO NA PRODUçãO DE NêUTRONS, SUGERINDO QUE ESSA ADIçãO PODE COMPROMETER A EFICIêNCIA NA GERAçãO DE ENERGIA. EM SíNTESE, ESTE ESTUDO ENFATIZA O POTENCIAL DO MOLIBDêNIO COMO ADITIVO PARA APRIMORAR O DESEMPENHO DO COMBUSTíVEL NUCLEAR, PROMOVENDO UMA ENERGIA NUCLEAR MAIS SEGURA, EFICIENTE E SUSTENTáVEL.

IN THIS STUDY, THE IMPORTANCE OF SIMULATIONS CONDUCTED IN MCNP5 AND THE MODIFICATIONS IMPLEMENTED IN 316 STEEL TO OPTIMIZE ENERGY EFFICIENCY IN NUCLEAR POWER PRODUCTION ARE EXPLORED. MOLYBDENUM (MO) IS INVESTIGATED AS A PROMISING ADDITIVE DUE TO ITS LOW ABSORPTION CROSS-SECTION FOR THERMAL NEUTRONS, WHICH FACILITATES A MORE SIGNIFICANT PARTICIPATION OF NEUTRONS IN FISSION AND HEAT GENERATION. THROUGH THE USE OF THE MCNP5 CODE, SIMULATIONS WERE CONDUCTED TO ANALYZE A HYPOTHETICAL UO2 FUEL ELEMENT WITH DIFFERENT ENRICHMENT ZONES TO ASSESS ITS PERFORMANCE. THE RESULTS HIGHLIGHT THAT THE INCLUSION OF MOLYBDENUM IN THE FUEL CLADDING ALLOY HAS A SIGNIFICANT IMPACT ON NEUTRON PRODUCTION, SUGGESTING THAT THIS ADDITION MAY COMPROMISE ENERGY GENERATION EFFICIENCY. IN SUMMARY, THIS STUDY EMPHASIZES THE POTENTIAL OF MOLYBDENUM AS AN ADDITIVE TO ENHANCE NUCLEAR FUEL PERFORMANCE, PROMOTING SAFER, MORE EFFICIENT, AND SUSTAINABLE NUCLEAR ENERGY.

Keywords

Eficiência energética, Dopagem de Liga, Simulação MCNP5; Adição de Molibdênio

Alloy Doping; Energy Efficiency; Molybdenum Addition; MCNP5 Simulations