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SEGURIDAD E IMPACTO MEDIOAMBIENTAL EN EL DISEÑO DE INSTALACIONES EXPERIMENTALES Y EN PLANTAS CONCEPTUALES NUCLEOELÉCTRICAS DE FUSIÓN

Curso 2019/2020/Subject's code28801477

SEGURIDAD E IMPACTO MEDIOAMBIENTAL EN EL DISEÑO DE INSTALACIONES EXPERIMENTALES Y EN PLANTAS CONCEPTUALES NUCLEOELÉCTRICAS DE FUSIÓN

METODOLOGÍA

El plan diseñado para la realización satisfactoria de este trabajo de máster incluye básicamente dos etapas que serán evaluadas independientemente.

  • Etapa de aprendizaje.
    • Asimilación del problema a resolver y pasos a seguir para ello.
    • Aprendizaje básico de uso de las herramientas computacionales que se utilizarán.
  • Etapa de ejecución.
    • Cálculo de flujos neutrónicos.
    • Cálculo de inventario isotópico. Y según el trabajo que se elija se podrá optar por una de estas dos alternativas: i) evaluación de residuos radiactivos generados y propuesta de estrategia de gestión más atractiva. ii) evaluación de seguridad de la instalación bajo escenario de accidentes severo.
    • Análisis de incertidumbres en la predicción de resultados por incertidumbres en las secciones eficaces de activación. Propuesta final de medidas para llegar a diseños de actividad reducida.

La primera fase del trabajo se iniciará con el repaso de los conceptos relativos a la descripción funcional básica de componentes de las instalaciones de fusión nuclear FCI y/o FCM y con los conceptos básicos referidos a la predicción de inventario isotópico, análisis de seguridad y evaluación de residuos radiactivos en dichas instalaciones. Buena parte de estos conceptos se tratan en la signatura del máster Seguridad e impacto medioambiental de instalaciones de fusión nuclear. En esta primera fase también se incluirá la lectura de documentos relacionados con dicho tipo de instalaciones y su importancia en el desarrollo de la fusión. Seguidamente se ha de seleccionar y definir en detalle el problema que se pretende tratar. Para ello tendrá que estudiar cuales son los principales tipos de sistemas (centrales e instalaciones experimentales) de fusión nuclear, y seleccionar el concepto sobre el que se realizara el trabajo en función de criterios objetivos: importancia del sistema, posible relevancia en cuanto a la demostración de la potencialidad de la fusión respecto a seguridad y/o impacto medioambiental reducido, identificación de secciones eficaces no suficientemente bien conocidas, nueva aportación que el trabajo suponga, y disponibilidad de los recursos que pudieran necesitarse.
El estudio de esta primera etapa se realizará mediante documentación proporcionada por el equipo docente, y será un periodo de fuerte interacción con el mismo. Para ello se utilizarán las herramientas de docencia a distancia proporcionadas por la UNED.
La otra parte fundamental de esta primera etapa contempla el aprendizaje de uso de dos programas informáticos muy utilizados en investigación: uno de de transporte de partículas (MCNP) y otro de cálculos de activación/inventario isotópico y determinación de respuestas útiles para análisis de seguridad y gestión de residuos (ACAB).El estudiante tendrá que hacer uso de ellos para abordar cualquier de los problemas que plantee como objeto del trabajo, al margen de que también se puedan utilizar otras herramientas que en su momentos e consideren oportunas.
El tiempo estimado de desarrollo de esta etapa es de 100 horas de trabajo colaborativo/en estrecha relación con el profesor, tras lo cual se realizaría, también con medios telemáticos, una prueba mediante la cual se evaluaría la capacidad del estudiante de proceder a la resolución del problema planteado, y pasar por tanto al desarrollo de la segunda etapa.
La segunda fase del trabajo incluirá varias tareas. En la primera se han de realizar los cálculos pertinentes para determinar el inventario isotópico. A continuación se podrá optar por: i) evaluar las dosis al público bajo escenario de accidente severo en la instalación y comparar resultados con objetivos de seguridad establecidos para la fusión nuclear; o bien  ii) calcular la producción de residuos, realizar evaluación de los mismos y hacer la propuesta de gestión más atractiva para ellos. Seguidamente se estimará el efecto de las incertidumbres existentes en las secciones eficaces de activación sobre la respuesta de la instalación en lo que respecta a seguridad y/o impacto medioambiental/producción y gestión de residuos. Y finalmente se dará la respuesta final sobre la evaluación de la instalación en lo que respecta a seguridad o impacto medioambiental, y se propondrán medidas si fuera necesario para llegar a diseños de actividad reducida, atractivas según criterio ALARA.
La estimación de horas de trabajo en esta fase es la siguiente: cálculos de transporte y determinación de flujos neutrónicos (50h), cálculos de activación/inventario isotópico (75h), análisis de seguridad o evaluación de residuos y propuesta de gestión de los mismos (75h) y elaboración del trabajo final de análisis (75h). Con ello se completan las 375h (15 ECTS) asignadas a la tarea.
Indicar que desde un principio se animará al estudiante a que conozca los recursos bibliográficos disponibles en Biblioteca de la UNED, debiéndose entender estos en su doble vertiente: documentación propiamente dicha a la que se puede acceder y procedimientos para llevar a cabo una gestión eficiente en el proceso de obtención de dicha documentación.