Desarrollo de un software de simulación, que proporcione datos del flujo de neutrones en un material radiactivo

Abstract

La presente tesis detalla los principios de la producción de energía nuclear, así como la influencia que ésta ha tenido en el mundo, en Latinoamérica y en el Ecuador. Se desarrolla el modelo matemático que describe el comportamiento de los neutrones en un material radiactivo, además se plantea la solución de la ecuación lineal de Boltzmann en una dimensión, el problema específico de fuente, mediante cuatro métodos numéricos: Euler mejorado, Galerkin, Elementos Finitos y Ordenadas Discretas. El objetivo de resolver el problema con estos métodos es determinar cuál es el más efectivo, variando los parámetros de cálculo y mostrando los resultados de forma fácil y didáctica, además proporciona distintas técnicas de discretización, para que el lector desarrolle destrezas y logre aplicarlas al resolver las ecuaciones que se plantee en un futuro. Con la solución del problema de fuente, se obtendrá la concentración de neutrones en la barra de combustible de un reactor nuclear tipo PWR, modelo AP1000 de la empresa Westinghouse, determinando la generación de energía producida por fisión y desarrollando un perfil de temperaturas en cada uno de los componentes de la varilla de combustible del reactor mencionado.