Modelado Termohidráulico de los Dispositivos de Irradiación del Mo e Ir-m del Reactor RA10

Abstract

El reactor RA-10 es un reactor de investigación multipropósito de pileta abierta, cuyo núcleo está constituido por elementos combustibles tipo Material Test Reactor (MTR) dispuestos en un arreglo rectangular. La potencia nominal de diseño es de 30 MW térmicos, la refrigeración se realiza a través de un caudal de flujo ascendente que circula a través del núcleo. El reflector del reactor consiste en un tanque estanco alrededor del núcleo lleno con agua pesada.
El diseño del reactor prevé diversas facilidades para usos industriales, medicinales y de investigación. Entre las facilidades más relevantes se encuentran las de producción de Molibdeno (Mo) por irradiación de mini-placas y la de irradiación de Iridio medicinal (Ir-m) por activación de alambres.
Durante la operación del reactor se prevé la extracción de los porta-blancos de los molibdenos y otras facilidades. Es por ello que se debe estudiar la pérdida de carga generada en los dispositivos de irradiación en operación normal y cuando éstos son retirados para evitar el fenómeno de by-pass excesivo. Se debe verificar también que los caudales de refrigeración sean los adecuados para mantener el sistema en condiciones de funcionamiento seguro.
Para realizar estos cálculos se utiliza el código CFD, FLUENT v14.0. Se modelan las geometrías con todos los detalles de diseño y se aplican a los modelos condiciones de borde y simetría adecuadas. Los resultados obtenidos permiten evaluar el diseño propuesto desde el punto de vista termo hidráulico.