Questões de Concurso sobre Reatores Nucelares

Pode-se analisar o circuito secundário do reator tipo PWR como um ciclo de Rankine. Suponha que o ciclo seja caracterizado pelo diagrama $T-s$ abaixo:

Adaptado:

https://pt.wikipedia.org/wiki/Ciclo_Rankine,

acessado: 01/02/2022

Sabendo que as entalpias do fluido nos pontos 1, 2, 3' e 4 são, respectivamente, 0,2MJ/kg, 2,6MJ/kg, 2MJ/kg e O, 15MJ/kg, a eficiência termodinâmica do ciclo é de aproximadamente:

O componente que faz parte do sistema primário de um reator nuclear do tipo PWR é:

Um modelo simples da cinética de reatores que permite avaliar o crescimento da população de nêutrons em função do tempo, utilizando apenas nêutrons prontos, é dado por

Atualmente, há mais de 440 reatores nucleares em operação. Dentre esses reatores, destacam-se: PWR, BWR, CANDU e AGR.

Os materiais que são utilizados para remover o calor do núcleo desses reatores durante a operação são, respectivamente:

Para um meio puramente absorvedor e considerando:

1. somente um grupo de energia para os nêutrons;

2. que $S=S(\overrightarrow{r},t)$ é o terno de fonte de nêutrons;

3. que $\varphi$ = $\varphi (\overrightarrow{r},t)$ ,em que $\varphi$ é o fluxo de nêutrons;

4. ${\sum }_a={\sum }_a(r)$ é a seção de choque macroscópica de absorção de nêutrons;

5. $v$ é a velocidade dos nêutrons;

6. $D=D(r)$ é o coeficiente da difusão;

A equação da difusão de nêutrons para uma velocidade é:

Qual dos tipos de reatores nucleares abaixo é aquele que utiliza o D₂O como refrigerante/moderador?

Os reatores nucleares do tipo PWR representam a tecnologia de reatores mais difundida no mundo, respondendo por, aproximadamente, 60% dos reatores nucleares em operação.

Os reatores do tipo PWR, em condições normais de operação, caracterizam-se por utilizarem o(a)

Considere um reator nuclear, cuja potência gerada seja 1.500 ± 100 MW. O fluido de resfriamento está disponível à temperatura de 150 ºC. Após sair do trocador de calor, sua temperatura é medida, e o valor obtido é 250 ºC, sendo essa temperatura o máximo valor possível, por questões de segurança.

Considerando-se que o calor específico do fluido seja 4000 J/kg.K, a vazão mássica (fluxo de massa) mínima do fluido, para evitar acidentes, é, em kg/s, igual a

Para introduzir uma reatividade negativa em um reator nuclear, optou-se pela introdução de um material absorvedor de nêutrons que insere uma reatividade de -2000 pcm (partes por cem mil). Com essa reatividade, o fator de multiplicação fica em aproximadamente:

O elemento combustível de um reator é uma esfera de material fissionável, de raio R, que é envolvida por um revestimento. A fissão nuclear gera energia que pode ser aproximada por u_o′″ [W/m³].

A partir dessas informações, verifica-se que a energia interna total gerada no elemento é

Durante uma aula de Física de Reatores, o professor propôs que os alunos determinassem a condição de criticalidade para um reator cúbico de aresta $\alpha$ , imerso no vácuo, formado por uma mistura homogênea de material físsil e moderador, cujos parâmetros nucleares são: D₁ V${\sum }_{}^{}$_f e ${\sum }_{}^{}$_a .

Qual é o tamanho da aresta a que torna o reator crítico?

Um reator nuclear tem densidade de potência Q’’’ = 100 MW m^-3 . Se a potência térmica do reator for 471 MW, e o comprimento ativo do núcleo for 1,5 m, o diâmetro equivalente do núcleo desse reator, em m, é

Dado $\pi$ = 3,14

Qual tipo de reator nuclear é um reator rápido?