Medina Castro, Diego; Hernández Adame, Pablo Luis; Hernández Dávila, Víctor Martín; Sajo Bohus, Laszlo; Vega Carrillo, Héctor René
Resumen:
En este trabajo se ha diseñado un reactor nuclear subcrítico heterogéneo con sales
fundidas a base de torio, con moderador de grafito y una fuente 252Cf, cuyos niveles
dosis en la periferia permita su uso en actividades de docencia e investigación. El
diseño fue realizado por el método de Monte Carlo con el código MCNP5, donde se
varió la geometría, dimensiones y el combustible con el fin de obtener el mejor diseño.
El resultado es un reactor cubico de 110 cm de lado, con moderador y reflector de
grafito. En la parte central se tienen 9 ductos que fueron colocados en el sentido del eje
y. El ducto central contiene la fuente de 252Cf, de los otros 8 ductos, se cuenta con dos
ductos de irradiación y los otros seis contienen una sal fundida (7LiF - BeF2 - ThF4 -
UF4) como combustible. Para el diseño se calculó la keff, los espectros de neutrones y
la dosis equivalente ambiental. En una primera instancia se calculó lo anterior para un
combustible virgen, éste fue llamado caso 1, enseguida se utilizó un porcentaje de 233U
y se disminuyó el porcentaje de Th y se le llamó caso 2. Esto con la finalidad de poder
comparar dos combustibles diferentes funcionando dentro del reactor. En el caso 1 se
tiene un valor para la keff de 0.13, en el caso 2 es de 0.28, manteniendo en ambos casos
la subcriticidad. En los niveles de dosis el valor más alto es en el caso 2 en el eje y con
un valor de 3.31e-3 ±1.6% pSv/Q este valor esta reportado en por uno. Con esto
podemos calcular el tiempo de exposición del personal que labore en el reactor.