ANÁLISIS DE REACTORES Y CICLOS DE COMBUSTIBLE NUCLEAR Juan Luis François

FISION NUCLEAR Productos de fisión Núcleo U-235 Energía calorífica Neutrón Núcleo U-235 Productos de fisión Neutrones libres Energía calorífica AGUA PURA MODERADOR DE LA VELOCIDAD DE LOS NEUTRONES

REACCION EN CADENA AUTOSOSTENIDA

Ensamble de combustible Pastilla de Uranio 1cm Corte del Tubo de Zircaloy 2

ENSAMBLE DE COMBUSTIBLE BARRAS DE CONTROL NEUTRONES FISIONANDO U235

Descripción del Reactor Nuclear 1. Boquilla de salida de vapor. 2. Secador de vapor. 3. Separador de vapor. 4. Llegada de agua de alimentación. 5. Líneas de agua de recirculación. 6. Ensambles de combustible. 7. Barra de control. 8. Mecanismos de barra de control. 9. Canales para instrumentación nuclear.

REACTOR TURBINA-GENERADOR MSR C C HP LP1 LP2 G CONDENSADOR BOMBAS 22 / 400 Kv C C HP LP1 LP2 G A LA RED NACIONAL CONDENSADOR BOMBAS AGUA DE MAR

Programas de Cómputo ORION AURORA ZENITH CM-PRESTO HELIOS HERMES Física de Celdas ORION Visualizador Gráfico AURORA Pre-procesador HERMES Base de Datos ZENITH Post-procesador CM-PRESTO Simulador estático

Principales Actividades Desarrollo de metodologías para el análisis y diseño de ensambles y de recargas de combustible nuclear Sistema para el diseño de patrones de barras de control basado en lógica difusa

Principales Actividades Optimización de combustible de BWR: Algoritmos genéticos, búsqueda tabú, etc. Diseño y optimización de combustible basado en búsqueda tabú BWR fuel optimization: Genetic algorithms, tabu search, etc.

Principales Actividades Análisis y diseño combustibles nucleares avanzados: U-Pu, U-Th, IMF Diseño de un ensamble avanzado de torio y uranio

Principales Actividades Diseño y análisis de reactores avanzados: GT-MHR, TWR, MSR, SCWR, Híbrido Fusión-Fisión. GT-MHR Diseño del núcleo con bajo contenido de grafito Modelo Monte Carlo

Ciclo de Combustible Nuclear

Cría de combustible Trasmutación

Reactor Híbrido Fusión-Fisión Fusion fision transmutation system, FFTS Compact fusion neutron source, CFNS Núcleo Propuesta en Jun-2009 Plasma

Simulación con MCNPX (vista lateral)

Balance de masas Combustible: MOX Combustible: IMF Combustible: IMF

Producción de “hidrógeno nuclear”

Principales Actividades Producción de “hidrógeno nuclear”: S-I, HTE, VHTR Análisis de ciclo de vida, costos, seguridad, optimización energética, análisis neutrónico. c Método S-I Simulación con Aspen Sección II Sección III

Resultados simulaciones: Helio. Avance

Comparison with other studies for hydrogen production

Productos y otras actividades Tesis de licenciatura Tesis de maestría Tesis de doctorado Estancias posdoctorales Servicio social Cursos: Fundamentos de Ingeniería Nuclear, Análisis de Reactores Nucleares, Administración de Combustible Nuclear, Proyecto de Investigación Proyectos de investigación: CONACyT, PAPIIT-UNAM Proyectos de vinculación: CNSNS, CFE Participación en congresos nacionales e internacionales Publicaciones en revistas internacionales y nacionales Conferencias de divulgación

Participación de estudiantes Martín López Sánchez1 Antonio Tavares Mancillas1 Linda Avendaño Franco1 Mario González Ordaz1 Sara M. Malfavón Martínez1 Hermilo Hernández Noyola1, 4 Alain Flores y Flores1,4 Ivonne Oropeza Camargo1,4 Roberto Carmona Hernández1,4 Noé Vargas Ramírez1 Mauricio García Valdez1 Karla Olguín Hernández1 Enrique Ortega Valencia4 Jorge Zertuche Rodríguez4 José Luis Hernández Martínez4 Alejandro Núñez Carrera5 Rafael Guzmán Arriaga5 Cuauhtémoc Solórzano Santana1,3 Carlos Ortiz Rentería1 Ricardo Reyes Ramírez5 Juan José Dorantes Cortés4 Daniel Castro Uriegas1 Angélica López Gómez1,3 Faviola García Barrón4 Rodrigo Guadarrama Lara3 Dionisio Telésforo Reyes5 Alejandra Barragán Martínez1,6 Roberto C. López Solis4,6 Alexander Mendoza Acosta4,6 Teresa Ruiz Sánchez6 Mario R. Giraldi Díaz7 Guillermo Bastida Ortiz2 Eduardo de las Peñas Rincón2 Miguel Ángel Palomera Pérez8 1 Titulado (L) 2 Proceso (L) 3 Proceso (M) 4 Graduado (M) 5 Graduado (D) 6 Proceso (D) 7 Posdoctorado 8 Desarrollo de software

Gracias por su atención juan.louis.francois@gmail.com http://lairn.fi-p.unam.mx/ http://www.facebook.com/GRINUNAM https://twitter.com/grin_unam