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  • IPEN-DOC 26783

    SANTOS, ADIMIR dos ; YAMAGUCHI, MITSUO ; FANARO, LEDA C.C.B. ; SANTOS, DIOGO F. dos ; SOUZA, GREGORIO S. de ; JUNQUEIRA, FERNANDO de C. ; SILVA, GRACIETE S. de A. e ; BELCHIOR JUNIOR, ANTONIO ; PRADO, ADELK de C. ; JOAO, THIAGO G.; ROSSI, PEDRO C.R.. New plate-type core of the IPEN/MB-01 research reactor facility for validation of RMB project. In: INTERNATIONAL CONFERENCE ON RESEARCH REACTORS: ADDRESSING CHALLENGES AND OPPORTUNITIES TO ENSURE EFFECTIVENESS AND SUSTAINABILITY, November 25-29, 2019, Buenos Aires, Argentina. Proceedings... Vienna, Austria: International Atomic Energy Agency, 2020.

    Abstract: The IPEN/MB-01 research reactor had its first criticality in November 1988 and, ever since, has been of major importance in Brazilian reactor physics researches, achieving international level for experiments comparison and validation (benchmarks). In this facility it is possible to build many different core configurations (i.e., rectangular, square and cylindrical), once versatility and flexibility were both taken into account on its initial project. The core is a fissile material assembly, inserted in a water tank, where the chain reaction is self-maintained and controlled at low power levels, so that, in normal operation, the feedback effects of temperatures are negligible. The core is intended for neutrons simulation of light water moderated reactors allowing the experimental verification of the calculation methods, reactor cell and mesh structures, control rods effectiveness, isothermal reactivity coefficients and core dynamics due to reactivity insertions. The first standard IPEN/MB-01 core had UO2 rod-type fuel, 4.3 % enriched in U-235 and using B4C and Ag-In-Cd rods for safety and control of the reactor. The facility is located at IPEN/CNEN-SP (Nuclear and Energy Research Institute), in Sao Paulo - Brazil. Within the scope of the new research reactor project, the Brazilian Multipurpose Reactor (RMB), it was designed a new critical configuration for the IPEN/MB-01. After thirty years of work, the rod-type fuels were replaced by plate-type fuels, in order to validate the RMB calculation methodologies, as well as the nuclear data libraries used. The RMB is an open pool-type reactor with maximum power of 30 MW, being the core a 5x5 configuration, consisting of 23 fuel elements, made of U3Si2-Al, having a medium density of 3.7 gU/cm3 and 19.75% enriched in U-235, and two positions available in the core for materials irradiation devices. The production of radioisotopes, silicon doping, neutron activation analysis, nuclear fuels and structural materials testing and the development of scientific and technological research using neutron beams are the main targets of the RMB enterprise. The new IPEN/MB-01 core has a 4×5 configuration, having 19 fuel elements, consisting of U3Si2-Al, 2.8 gU/cm³ and 19.75% enriched in U-235, plus one aluminum block. The IPEN/MB-01 new plate-type fuel assembly uses Cadmium wires as burnable poison, as the one used in RMB core for controlling the core power density and excess of reactivity during its operation. The core is also reflected by 4 boxes of heavy water (D2O), inserted in a moderator tank of light water. The maximum nominal power is 100 W and, for a safe operation, the critical assembly has both safety and auxiliaries’ systems. This paper presents a description of the new core and the principal neutronic parameters. The new core of the IPEN/MB-01 will be certainly a world class benchmark core for the core physics calculation of research reactors.

    Palavras-Chave: burnable poisons; control rod worths; cylindrical configuration; fuel elements; heavy water; neutron activation analysis; neutron beams; reactor cores; rmb reactor; uranium 235

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  • IPEN-DOC 30074

    PRADO, ADELK de C. . Potência gerada por decaimento de produtos de fissão e de ativação em elementos de combustível irradiados no reator IEA-R1 / Decay heat power generated by fission and activation products in irradiated fuel assemblies of the IEA-R1 reactor . 2023. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 106 p. Orientador: Delvonei Alves de Andrade. DOI: 10.11606/T.85.2023.tde-06102023-090921

    Abstract: Este trabalho teve como objetivo a avaliação experimental da potência gerada por decaimento de produtos de fissão e de ativação em elementos combustíveis irradiados no reator IEA-R1. O calorímetro IPEN foi desenvolvido para atender a essa aplicação. Um modelo teórico foi proposto para representar o arranjo experimental utilizado. O modelo foi formulado com base no princípio da conservação da energia. Os elementos combustíveis EC214, EC210 e EC207 foram submetidos a experimentos calorimétricos enquanto apresentavam tempos de decaimento variando entre 22 horas e 1043 dias e razões de queima de combustível variando entre 36% e 45% em relação à massa inicial de U-235. Em cada caso a potência de decaimento foi avaliada entre a mínima de 4,1 W e a máxima de 88 W. As incertezas foram avaliadas dentro dos limites de ±5%. O calorímetro IPEN foi utilizado na piscina do reator sem apresentar falha que impedisse a realização dos experimentos, por isso seu desempenho foi considerado suficiente. Os resultados obtidos são consistentes e reprodutíveis dentro dos respectivos limites de incerteza. A precisão dos resultados obtidos foi considerada suficiente para fundamentar conclusões a respeito das diferenças entre a potência de decaimento determinada experimentalmente e a potência inferida a partir dos dados de operação do reator.

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  • IPEN-DOC 29587

    JUNQUEIRA, FERNANDO de C. ; PRADO, ADELK de C. ; LIMA, ANA C. de S. ; ALVES JUNIOR, IREMAR ; DELLAMANO, JOSE C. ; LIMA, JOSE R. de ; RAELE, MARCUS P. . Projeto de protótipos de ferramentas para amostragem dos Geradores de Vapor e da Tampa do Vaso do Reator. São Paulo: Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - CEENG, Novembro, 2022. (IPEN-CEN-P&D-ETN-218-01-INFT-009-00). Restrito.

    Título do projeto: Composição Isotópica dos Rejeitos Radioativos da CNAAA

    Abstract: A obtenção de amostras dos Geradores de Vapor e da Tampa do Vaso do Reator, removidos da unidade 1, e que se encontram depositados no DIGV da CNAAA, se faz necessária para a caracterização desses rejeitos. A Informação Técnica IPEN-CEN-P&D-ETN-218-01-INFT-007-00 apresenta algumas opções de procedimento de amostragem para cada uma destas estruturas. O presente documento tem por objetivo apresentar, em detalhes, a concepção dos projetos do protótipo das ferramentas que possibilitem a realização dos procedimentos de amostragem propostos na referida Informação Técnica. O presente relatório técnico foi elaborado em atendimento ao item 8.2.4 do Plano de trabalho anexo ao Acordo “Determinação da Composição Isotópica dos Rejeitos Radioativos da CNAAA (Fase B)”, do Acordo de Parceria Tecnológica firmado entre a Eletrobrás Termonuclear S.A., a CNEN - Comissão Nacional de Energia Nuclear e a FUNDEP – Fundação de Desenvolvimento da Pesquisa.

    Palavras-Chave: isotope ratio; radioactive wastes; steam generators; reactor vessels; waste storage

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  • IPEN-DOC 26346

    PRADO, ADELK C. ; ANDRADE, DELVONEI A. ; UMBEHAUN, PEDRO E. ; TORRES, WALMIR M. ; BELCHIOR JUNIOR, ANTONIO ; PENHA, ROSANI M.L. . Status of the development of a fuel assembly decay heat calorimeter for the IEA-R1 nuclear research reactor. In: INTERNATIONAL NUCLEAR ATLANTIC CONFERENCE, October 21-25, 2019, Santos, SP. Proceedings... Rio de Janeiro: Associação Brasileira de Energia Nuclear, 2019. p. 4503-4514.

    Abstract: The heat release due to decay of fission products following a nuclear reactor shutdown is important matter for determining cooling requirements as well as for predicting postulated accident consequences. Accurate evaluation of decay heat can also potentially provide independent data for the cross examination of fuel burnup calculations, which is useful where few resources are available for examination of spent fuel. The evaluation of decay heat from unloaded fuel assemblies of the IEA R1 research reactor was proposed in order to seize that opportunity. With that purpose a special measuring device is under development at the Nuclear and Energy Research Institute (IPEN). Since average heat flux as low as 0.1W/cm2 is expected and since decay heat release must be accurately evaluated, the device design had to overcome the difficulties of measuring small amounts of heat released over a large boundary surface. The design had also to ensure the safe cooling of the fuel assemblies and proper radiological protection for the personnel. In view of the tight constraints, a novel design was adopted. The device features a submersible measurement chamber, which allows all measurement procedures to be performed without removing the fuel assemblies from the reactor pool, and an array of semiconductor thermoelectric modules, which provides highly accurate decay power measurements. The assemblage of the device is currently in progress, the main parts have already been acquired or manufactured and key components passed partial tests. Commissioning and main experiments will be performed up to the end of 2019.

    Palavras-Chave: burnup; calorimeters; decay; fuel assemblies; heat flux; iear-1 reactor; nuclear fuels; radiation protection; reactor cooling systems

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O gerenciamento do Repositório está a cargo da Biblioteca do IPEN. Constam neste RI, até o presente momento 20.950 itens que tanto podem ser artigos de periódicos ou de eventos nacionais e internacionais, dissertações e teses, livros, capítulo de livros e relatórios técnicos. Para participar do RI-IPEN é necessário que pelo menos um dos autores tenha vínculo acadêmico ou funcional com o Instituto. Nesta primeira etapa de funcionamento do RI, a coleta das publicações é realizada periodicamente pela equipe da Biblioteca do IPEN, extraindo os dados das bases internacionais tais como a Web of Science, Scopus, INIS, SciElo além de verificar o Currículo Lattes. O RI-IPEN apresenta também um aspecto inovador no seu funcionamento. Por meio de metadados específicos ele está vinculado ao sistema de gerenciamento das atividades do Plano Diretor anual do IPEN (SIGEPI). Com o objetivo de fornecer dados numéricos para a elaboração dos indicadores da Produção Cientifica Institucional, disponibiliza uma tabela estatística registrando em tempo real a inserção de novos itens. Foi criado um metadado que contém um número único para cada integrante da comunidade científica do IPEN. Esse metadado se transformou em um filtro que ao ser acionado apresenta todos os trabalhos de um determinado autor independente das variáveis na forma de citação do seu nome.

A elaboração do projeto do RI do IPEN foi iniciado em novembro de 2013, colocado em operação interna em julho de 2014 e disponibilizado na Internet em junho de 2015. Utiliza o software livre Dspace, desenvolvido pelo Massachusetts Institute of Technology (MIT). Para descrição dos metadados adota o padrão Dublin Core. É compatível com o Protocolo de Arquivos Abertos (OAI) permitindo interoperabilidade com repositórios de âmbito nacional e internacional.

1. Portaria IPEN-CNEN/SP nº 387, que estabeleceu os princípios que nortearam a criação do RDI, clique aqui.


2. A experiência do Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares (IPEN-CNEN/SP) na criação de um Repositório Digital Institucional – RDI, clique aqui.

O Repositório Digital do IPEN é um equipamento institucional de acesso aberto, criado com o objetivo de reunir, preservar, disponibilizar e conferir maior visibilidade à Produção Científica publicada pelo Instituto, desde sua criação em 1956.

Operando, inicialmente como uma base de dados referencial o Repositório foi disponibilizado na atual plataforma, em junho de 2015. No Repositório está disponível o acesso ao conteúdo digital de artigos de periódicos, eventos, nacionais e internacionais, livros, capítulos, dissertações, teses e relatórios técnicos.

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