Estudio de los mecanismos de transporte de aerosoles en el sistema primario de centrales nucleares para prevenir accidentes

Abstract

La determinación de los fenómenos de transporte de aerosoles radiactivos en una central nuclear de agua ligera durante un accidente severo, es esencial a la hora de evaluar el termino fuente. Los procesos de formación y deposición de estas partículas ya vienen contemplados en diversos codigos comerciales, pero el calculo de la resuspension de las mismas se viene realizando hasta la fecha mediante formulas empíricas, ajustadas a experimentos puntuales. El nuevo código de calculo caesar es una herramienta físicamente rigurosa para el calculo de la resuspension y transporte de partículas aisladas en la región fluida mas cercana a la pared (subcapa viscosa) en condiciones de flujo turbulento. Para ello, se realiza un estudio meticuloso de la fluidodinamica en esta región, contemplando las fluctuaciones temporales típicas del flujo turbulento. Seguidamente calcula las fuerzas aplicadas sobre la partícula (fuerza de arrastre, ascensional, adhesiva y de fricción) y con estas, determina la posición y velocidad de la partícula en cada instante, mediante la resolución del sistema de ecuaciones diferenciales de newton, en un sistema de referencia cartesiano. Caesar no realiza simplificaciones importantes ni ajusta sus resultados a serie experimental alguna. Sus primeros resultados predicen una tendencia de la tasa de resuspension del tipo exponencial, ya observada en series experimentales, asi como una velocidad umbral a partir de la cual las partículas de un cierto tamaño van a resuspenderse. Finalmente una validación preliminar con una serie de experimentos realizados en la instalación storm (jrd-ispra, italia) ha dado resultado satisfactorios, siendo el error inferior al 10%.