Otimização de parâmetros do núcleo do reator IEA-R1 utilizando o algoritmo de enxame de partículas (2023)
- Authors:
- Autor USP: SANTOS, THIAGO AUGUSTO DOS - IPEN
- Unidade: IPEN
- DOI: 10.11606/T.85.2023.tde-05102023-155400
- Subjects: REATORES NUCLEARES; FORTRAN; ALGORITMOS; FLUXUS; NÊUTRONS; PARTÍCULAS (FÍSICA NUCLEAR); COMBUSTÍVEIS
- Agências de fomento:
- Language: Português
- Abstract: O problema da otimização de recarga (POR) de um reator nuclear consiste na determinação de uma configuração do núcleo tal que, respeitados os parâmetros de projeto e segurança, os valores obtidos sejam os melhores possíveis para determinadas grandezas estudadas. Em decorrência de sua não-linearidade e de um grande número de soluções possíveis (na ordem de n!, onde n é o número de elementos combustíveis presentes no núcleo), trata-se de um problema do tipo NP-difícil. Este trabalho buscou resolver o POR para o reator nuclear de pesquisa IEA-R1, localizado na cidade universitária, em São Paulo. Para solucioná-lo, foi criado um código em ambiente FORTRAN 90, que por meio da meta-heurística de enxame de partículas (Particle Swarm Optimization - PSO) integrada aos programas utilizados na metodologia de cálculos neutrônicos e termohidráulicos, com a finalidade de encontrar a melhor solução possivel, dentro de uma combinação de casos e particulas para o código. Para garantir a inexistência de duplicidade de resultados, o método das chaves aleatórias (Random Keys - RK) foi utilizado para codificar cada posição dos elementos combustíveis. Uma função objetivo foi determinada a partir das seguintes grandezas: a constante de multiplicação k (KEFF) e o fluxo de nêutrons (ambas maximizadas), o pico de potência e a variância da distribuição da densidade de potência (ambas minimizadas). Foi feita também a busca pela configuração com a menor variância, com o intuito de garantir umadistrbuição de potência mais estável ("Flat") ao longo do núcleo. Foram estudados casos com um número p de partículas tal que p = 20,30,40,50 e t iterações, sendo t = 500, 1000, 1500. Em um primeiro momento todos os casos são estudados e as duas melhores configurações (p = 30, t = 1500 e p = 50, t = 1500) são escolhidas e comparadas com a configuração 260. O código se mostrou capaz de determinar melhores configurações dentro dos parâmetros estabelecidos e respeitando os limites de temperatura
- Imprenta:
- Data da defesa: 07.06.2023
- Status:
- Artigo possui versão em acesso aberto em repositório (Green Open Access)
- Versão do Documento:
- Versão submetida (Pré-print)
- Acessar versão aberta:
-
ABNT
SANTOS, Thiago Augusto dos. Otimização de parâmetros do núcleo do reator IEA-R1 utilizando o algoritmo de enxame de partículas. 2023. Tese (Doutorado) – Universidade de São Paulo, São Paulo, 2023. Disponível em: https://teses.usp.br/teses/disponiveis/85/85133/tde-05102023-155400/. Acesso em: 14 abr. 2026. -
APA
Santos, T. A. dos. (2023). Otimização de parâmetros do núcleo do reator IEA-R1 utilizando o algoritmo de enxame de partículas (Tese (Doutorado). Universidade de São Paulo, São Paulo. Recuperado de https://teses.usp.br/teses/disponiveis/85/85133/tde-05102023-155400/ -
NLM
Santos TA dos. Otimização de parâmetros do núcleo do reator IEA-R1 utilizando o algoritmo de enxame de partículas [Internet]. 2023 ;[citado 2026 abr. 14 ] Available from: https://teses.usp.br/teses/disponiveis/85/85133/tde-05102023-155400/ -
Vancouver
Santos TA dos. Otimização de parâmetros do núcleo do reator IEA-R1 utilizando o algoritmo de enxame de partículas [Internet]. 2023 ;[citado 2026 abr. 14 ] Available from: https://teses.usp.br/teses/disponiveis/85/85133/tde-05102023-155400/
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