Título
Técnicas computacionales para la determinación de los efectos producidos por iones de h y hE en materiales estructurales de los reactores de fusión nuclear
Autor
SELENE LACES VALDIVIEZO
Nivel de Acceso
Acceso Abierto
Materias
Resumen o descripción
The present works aims to study the behavior of materials exposed to
the magnetic confinement fusion reactor plasma. These materials undergo activation,
transmutation and structural damage as dislocations and displacements. Particularly,
tungsten, iron and Cu-Cr-Zr alloys were investigated.
The study comprises two phases. In the first one, the High Flux Test Module
(HFTM) residual dose was studied, obtaining maps of flux, displacement damage and
gas production, such as H2 and He, and its gradients to assess their variation along the
HFTM.
The second phase included a computational analysis of radiation effects
in tungsten, iron and Cu-Cr-Zr alloys at the HFMT and the HFMT2, which was
compared to the requirements from the fusion roadmap and with a DEMO-DCLL
(DEMO-Dual Coolant Lithium Lead) of the divertor zone. Calculations done involved
an analysis of the damage dose rate [dpa/fpy] (displacement per atom/ full power years),
the damage dose rate vertical gradient [%/cm] and the damage dose rate
volumetric gradient [%/cm], in order to determine the magnitude of the
obtained damage to find out the best sample arrangement at the HFMT and HFMT2.
En esta tesis se estudia el comportamiento de los materiales que se encuentra en
la vecindad del plasma de un reactor de fusión de confinamiento magnético mediante
simulación neutrónica, los cuales teóricamente están expuestos a sufrir activación,
transmutaciones y daños estructurales, entre otros, dislocaciones y desplazamientos. En
particular el estudio se centra en el comportamiento del wolframio, hierro y aleaciones
de Cu-Cr-Zr, para ello se hicieron dos tipos de simulación.
En la primer fase se estudió la dosis residual del High Flux Test Module
(HFTM) donde se obtuvieron mapas de flujo, daño por desplazamiento, y de producción
de gases como el H2 y He, así como sus gradientes, con la finalidad de identificar la
variación de las magnitudes mencionadas a través del HFTM.
En una segunda fase se analizaron computacionalmente los efectos de la
radiación en hierro, wolframio y aleaciones de Cu-Cr-Zr en el HFTM y HFTM2, y se
compararon con los requisitos de irradiación expuestos en la hoja de ruta de fusión y
con cálculos de un DEMO-DCLL (DEMO-Dual Coolant Lithium Lead) en la zona del
divertor. Los cálculos realizados consisten en analizar la Tasa de Dosis de Daño
[dpa/fpy] (displacement per atom/ full power year), el gradiente vertical de la tasa de
dosis de daño [%/cm] y el gradiente volumétrico de la tasa de dosis de daño [%/cm],
con la finalidad de tener el conocimiento sobre las magnitudes de daño alcanzadas en
las muestras irradiadas, para así poder determinar cuál es el mejor acomodo de las
muestras en el HFTM y HFTM2.
Producción Científica de la Universidad Autónoma de Zacatecas UAZ
Fecha de publicación
7 de diciembre de 2016
Tipo de publicación
Tesis de maestría
Recurso de información
Formato
application/pdf
Idioma
Español
Audiencia
Público en general
Repositorio Orígen
Repositorio Institucional Caxcán
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