{"id":47587,"date":"2019-11-05T13:59:46","date_gmt":"2019-11-05T12:59:46","guid":{"rendered":"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/o-que-e-entalpia-combustivel-nuclear-definicao\/"},"modified":"2020-03-05T10:03:39","modified_gmt":"2020-03-05T09:03:39","slug":"o-que-e-entalpia-combustivel-nuclear-definicao","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/pt-br\/o-que-e-entalpia-combustivel-nuclear-definicao\/","title":{"rendered":"O que \u00e9 entalpia – combust\u00edvel nuclear – defini\u00e7\u00e3o"},"content":{"rendered":"
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A entalpia do combust\u00edvel nuclear tamb\u00e9m \u00e9 usada como crit\u00e9rio de aceita\u00e7\u00e3o em tipos muito espec\u00edficos de acidentes, conhecidos como acidentes iniciados por reatividade (RIA).\u00a0Engenharia T\u00e9rmica<\/div>\n<\/div>\n
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Entalpia de combust\u00edvel nuclear – Crit\u00e9rios de aceita\u00e7\u00e3o<\/h2>\n
\"Equa\u00e7\u00e3o<\/a>
Campo de temperatura dentro de uma barra de combust\u00edvel.<\/figcaption><\/figure>\n

Como foi escrito, a entalpia \u00e9 um dos potenciais termodin\u00e2micos e representa uma medida de energia em um sistema termodin\u00e2mico.<\/p>\n

A entalpia<\/strong>\u00a0\u00a0\u00e9 uma quantidade extensa, depende do tamanho do sistema ou da quantidade de subst\u00e2ncia que ele cont\u00e9m.<\/p>\n

H = U + pV<\/strong><\/em><\/p>\n

A entalpia do combust\u00edvel nuclear tamb\u00e9m \u00e9 usada como crit\u00e9rio de aceita\u00e7\u00e3o em tipos muito espec\u00edficos de acidentes, conhecidos como\u00a0acidentes iniciados por reatividade\u00a0<\/strong>\u00a0(RIA), como os acidentes por eje\u00e7\u00e3o de barras.\u00a0Os RIAs consistem em acidentes postulados que envolvem uma inser\u00e7\u00e3o s\u00fabita e r\u00e1pida de reatividade positiva.\u00a0Como resultado da r\u00e1pida excurs\u00e3o de energia, as temperaturas do combust\u00edvel aumentam rapidamente, levando \u00e0 expans\u00e3o t\u00e9rmica do pellet de combust\u00edvel.\u00a0A excurs\u00e3o de pot\u00eancia \u00e9 inicialmente mitigada pelo coeficiente de temperatura do combust\u00edvel (ou feedback Doppler), que ser\u00e1\u00a0\u00a0o primeiro<\/strong>\u00a0\u00a0feedback, que compensar\u00e1 a reatividade positiva inserida.<\/p>\n

Nesses acidentes, a grande e r\u00e1pida deposi\u00e7\u00e3o de energia no combust\u00edvel pode resultar em derretimento, fragmenta\u00e7\u00e3o e dispers\u00e3o de combust\u00edvel.\u00a0A a\u00e7\u00e3o mec\u00e2nica associada \u00e0 dispers\u00e3o do combust\u00edvel pode ser suficiente para destruir a geometria do revestimento e do feixe de barras do combust\u00edvel e produzir pulsos de press\u00e3o no sistema prim\u00e1rio.\u00a0A expuls\u00e3o de combust\u00edvel quente na \u00e1gua tem potencial para causar r\u00e1pida gera\u00e7\u00e3o de vapor e esses pulsos de press\u00e3o, que podem danificar os conjuntos de combust\u00edvel pr\u00f3ximos.\u00a0S\u00e3o usados \u200b\u200blimites na entalpia espec\u00edfica do combust\u00edvel, porque os testes experimentais mostram que o grau de dano na haste do combust\u00edvel se correlaciona bem com o valor m\u00e1ximo da entalpia espec\u00edfica do sedimento.<\/p>\n

Os crit\u00e9rios de aceita\u00e7\u00e3o regulamentar variam de acordo com o pa\u00eds e o tipo de reator, mas geralmente existem dois tipos de limites de entalpia de combust\u00edvel:<\/span><\/p>\n

    \n
  1. CRIT\u00c9RIOS DE COOLABILIDADE PRINCIPAL<\/span><\/strong>\u00a0.\u00a0A redu\u00e7\u00e3o da capacidade de refrigera\u00e7\u00e3o pode resultar da expuls\u00e3o violenta de combust\u00edvel, que pode danificar os conjuntos de combust\u00edvel pr\u00f3ximos.\u00a0No passado, os crit\u00e9rios centrais de refrigera\u00e7\u00e3o eram revisados \u200b\u200bpara abordar especificamente fen\u00f4menos de curto prazo (por exemplo, intera\u00e7\u00e3o combust\u00edvel-refrigerante, ruptura da haste) e de longo prazo (por exemplo, bal\u00e3o da barra de combust\u00edvel, bloqueio de fluxo) que desafiam a geometria e o reator refriger\u00e1veis integridade dos limites de press\u00e3o.\u00a0Um limite definido para danos no n\u00facleo, que n\u00e3o deve ser excedido em nenhuma posi\u00e7\u00e3o em nenhuma barra de combust\u00edvel no n\u00facleo.\u00a0De acordo com o Ap\u00eandice B do Plano de Revis\u00e3o Padr\u00e3o, Se\u00e7\u00e3o 4.2, esses crit\u00e9rios s\u00e3o, por exemplo:<\/span>\n
      \n
    1. A entalpia m\u00e9dia radial de pico do combust\u00edvel deve permanecer abaixo de 230 cal \/ g.\u00a0Acima dessa entalpia, part\u00edculas de combust\u00edvel quente podem ser expelidas de uma barra de combust\u00edvel.<\/span><\/li>\n
    2. A temperatura m\u00e1xima do combust\u00edvel deve permanecer abaixo das condi\u00e7\u00f5es incipientes de fus\u00e3o do combust\u00edvel.<\/span><\/li>\n<\/ol>\n<\/li>\n
    3. CRIT\u00c9RIOS DE FALHA DE REVESTIMENTO DO COMBUST\u00cdVEL<\/span><\/strong>\u00a0.\u00a0Um limite de falha na barra de combust\u00edvel, que define se uma barra de combust\u00edvel deve ser considerada como falha ou n\u00e3o nos c\u00e1lculos de libera\u00e7\u00e3o radioativa (termo de origem).\u00a0De acordo com o Ap\u00eandice B do Plano de Revis\u00e3o Padr\u00e3o, as barras de combust\u00edvel da Se\u00e7\u00e3o 4.2 podem falhar por v\u00e1rios mecanismos de danos:<\/span>\n
        \n
      1. O crit\u00e9rio de falha de alta temperatura de revestimento para condi\u00e7\u00f5es de energia zero \u00e9 uma entalpia m\u00e9dia radial de combust\u00edvel maior que 170 cal \/ g para barras de combust\u00edvel com press\u00e3o interna da haste igual ou abaixo da press\u00e3o do sistema e 150 cal \/ g para barras de combust\u00edvel com press\u00e3o interna da haste superior a press\u00e3o do sistema.<\/span><\/li>\n
      2. O crit\u00e9rio de falha do PCMI \u00e9 uma altera\u00e7\u00e3o na entalpia m\u00e9dia radial do combust\u00edvel maior que o limite dependente da corros\u00e3o descrito no Ap\u00eandice B do Plano de Revis\u00e3o Padr\u00e3o, Se\u00e7\u00e3o 4.2.<\/span><\/li>\n<\/ol>\n<\/li>\n<\/ol>\n

        Como pode ser visto, a entalpia espec\u00edfica do combust\u00edvel, ou seja, a entalpia por unidade de massa do material do sedimento combust\u00edvel, \u00e9, portanto, um par\u00e2metro fundamental nas discuss\u00f5es sobre acidentes iniciados por reatividade.\u00a0A falha do revestimento do combust\u00edvel pode ocorrer quase instantaneamente durante o aumento imediato da entalpia do combust\u00edvel (devido \u00e0 PCMI) ou pode ocorrer como a entalpia total do combust\u00edvel (prompt + atrasada), o fluxo de calor e a temperatura da tampa.\u00a0Com o objetivo de calcular a entalpia de combust\u00edvel para avaliar falhas de PCMI, o aumento imediato de entalpia de combust\u00edvel \u00e9 definido como o aumento m\u00e9dio da radial entalpia de combust\u00edvel no momento correspondente a uma largura de pulso ap\u00f3s o pico do pulso de alerta.\u00a0Para avaliar falhas na alta temperatura do revestimento, deve-se usar a entalpia m\u00e9dia radial total do combust\u00edvel (alerta + atraso).<\/span><\/p>\n

        Refer\u00eancia especial: US NRC.\u00a0Plano de Revis\u00e3o Padr\u00e3o – NUREG-0800.\u00a04.2 PROJETO DO SISTEMA DE COMBUST\u00cdVEL.\u00a0Revis\u00e3o 3 – mar\u00e7o de 2007.<\/span><\/p>\n

        Refer\u00eancia especial: Relat\u00f3rio de \u00faltima gera\u00e7\u00e3o da Ag\u00eancia de Energia Nuclear da OCDE, \u201cComportamento do combust\u00edvel nuclear sob condi\u00e7\u00f5es de RIA\u201d, 2010.<\/span><\/p>\n

        Refer\u00eancia especial: Peter Rudling, Lars Olof Jernkvist.\u00a0Comportamento do combust\u00edvel nuclear em condi\u00e7\u00f5es RIA.\u00a0Internacional de Tecnologia Nuclear Avan\u00e7ada, 12\/2016.<\/span><\/p>\n

        ……………………………………………………………………………………………………………………………….<\/p>\n

        Este artigo \u00e9 baseado na tradu\u00e7\u00e3o autom\u00e1tica do artigo original em ingl\u00eas. Para mais informa\u00e7\u00f5es, consulte o artigo em ingl\u00eas. Voc\u00ea pode nos ajudar. Se voc\u00ea deseja corrigir a tradu\u00e7\u00e3o, envie-a para: translations@nuclear-power.com ou preencha o formul\u00e1rio de tradu\u00e7\u00e3o on-line. Agradecemos sua ajuda, atualizaremos a tradu\u00e7\u00e3o o mais r\u00e1pido poss\u00edvel. Obrigado.<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

        A entalpia do combust\u00edvel nuclear tamb\u00e9m \u00e9 usada como crit\u00e9rio de aceita\u00e7\u00e3o em tipos muito espec\u00edficos de acidentes, conhecidos como acidentes iniciados por reatividade (RIA).\u00a0Engenharia T\u00e9rmica Entalpia de combust\u00edvel nuclear – Crit\u00e9rios de aceita\u00e7\u00e3o Campo de temperatura dentro de uma barra de combust\u00edvel. 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