Cinética puntual con presencia explícita de venenos de neutrones: descomposición de la reactividad según escalas de tiempo largas

Resumen

El presente trabajo consiste en deducir el modelo de cinética puntual considerando venenos absorbentes de neutrones a partir de la ecuación de difusión de neutrones. Al considerar productos venenosos, el sistema no lineal tiene diferentes órdenes de magnitud en escalas de tiempo cortas y largas. El primero representa el control operativo del reactor, mientras que el segundo se debe al cambio en la composición química del combustible nuclear como resultado del consumo. Esto representa un primer paso en una nueva dirección, ya que muestra cómo llegamos a la extensión del modelo de cinética puntual considerando los venenos Xenón-135 y Samario-149. El sistema no lineal se resuelve utilizando el método de descomposición de Adomian, que expande los términos no lineales en una serie infinita, obteniendo un sistema recursivo, donde la inicialización de la recursión es una ecuación lineal homogénea y los pasos posteriores de la recursión consideran las contribuciones no lineales como términos fuente construidos a partir de pasos anteriores de la recursión. Se muestra la formulación de los términos fuente del método de descomposición. Para demostrar la solidez del enfoque actual para este tipo de problema, se presentan casos de estudio en los que el combustible nuclear utiliza elementos reutilizados hasta la tercera generación, dando un paso en una nueva dirección donde los venenos ya están presentes inicialmente en el reactor.