Benchmarking Acvities on the ALFRED Core with the Deterministic Neutronic Code ERANOS

La ricerca internazionale nel campo nucleare si sta sempre più concentrando sui reattori veloci refrigerati al piombo, poiché il Generation IV International Forum (GIF) li ha proposti come una valida alternativa per la creazione di sistemi energetici nucleari che soddisfino gli obiettivi richiesti. Questi reattori, grazie al loro spettro neutronico veloce, consentono la chiusura del ciclo del combustibile, minimizzando la quantità di scorie nucleari e attinidi minori. L'Agenzia per l'Energia Nucleare (NEA), in collaborazione con l'Agenzia Nazionale Italiana per le Nuove Tecnologie, l'Energia e lo Sviluppo Economico Sostenibile (ENEA), sta supervisionando un benchmark internazionale con riferimento al reattore dimostrativo avanzato europeo refrigerato al piombo (ALFRED). L'obiettivo principale del benchmark è studiare la neutronica e la fisica dei reattori refrigerati al piombo, verificando la capacità degli strumenti computazionali attuali nella simulazione di tali sistemi innovativi. In questo progetto di tesi, nato dalla collaborazione con ENEA, è stata utilizzata la suite deterministica di riferimento ERANOS e il suo codice integrato per celle e reticoli ECCO per affrontare le prime due fasi del benchmark. La prima fase si è concentrata sullo studio bidimensionale della fisica della cella elementare del pin di combustibile. La seconda fase, invece, ha riguardato lo studio di un modello bidimensionale di un'intero assembly, analizzato attraverso tre sotto-casi: assembly di combustibile, assembly di controllo circondato da assembly di combustibile e assembly di schermaggio circondato da assembly di combustibile. Lo studio ha indagato sugli effetti delle sezioni d'urto di taluni isotopi e sui valori dei principali parametri integrali di interesse come: il fattore di moltiplicazione, il fattore di riproduzione e di utilizzo. Infine, sono state condotte analisi di sensibilità e incertezza per valutare la propagazione delle perturbazioni di input a quelle di output.