{"id":17544,"date":"2020-06-14T23:34:34","date_gmt":"2020-06-14T23:34:34","guid":{"rendered":"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/o-que-e-o-detector-de-faixa-de-potencia-definicao\/"},"modified":"2020-07-21T10:53:01","modified_gmt":"2020-07-21T10:53:01","slug":"o-que-e-o-detector-de-faixa-de-potencia-definicao","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/pt-br\/o-que-e-o-detector-de-faixa-de-potencia-definicao\/","title":{"rendered":"O que \u00e9 o detector de faixa de pot\u00eancia – Defini\u00e7\u00e3o"},"content":{"rendered":"
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Os detectores de faixa de pot\u00eancia s\u00e3o o principal sistema de instrumenta\u00e7\u00e3o nuclear para opera\u00e7\u00e3o de energia.\u00a0A instrumenta\u00e7\u00e3o da faixa de pot\u00eancia geralmente consiste em quatro c\u00e2maras de ioniza\u00e7\u00e3o n\u00e3o compensadas.\u00a0Dosimetria de Radia\u00e7\u00e3o<\/div>\n<\/div>\n
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Os detectores de faixa de pot\u00eancia<\/strong>\u00a0s\u00e3o o principal sistema de instrumenta\u00e7\u00e3o nuclear para opera\u00e7\u00e3o de energia.\u00a0Eles monitoram o\u00a0fluxo de n\u00eautrons<\/a>\u00a0(pot\u00eancia do reator) de zero a cerca de 120% da pot\u00eancia nominal total, juntamente com a indica\u00e7\u00e3o da distribui\u00e7\u00e3o axial e radial dessa pot\u00eancia.\u00a0Eles tamb\u00e9m fornecem indica\u00e7\u00e3o, alarmes e sinais de disparo do reator.\u00a0\u00c0 medida que o n\u00edvel de fluxo de n\u00eautrons aumenta para a faixa de pot\u00eancia, a compensa\u00e7\u00e3o gama n\u00e3o \u00e9 uma grande preocupa\u00e7\u00e3o, porque os raios gama n\u00e3o contribuem muito para a ioniza\u00e7\u00e3o total (cerca de 0,1% a 100% de pot\u00eancia).\u00a0Portanto, a instrumenta\u00e7\u00e3o da faixa de pot\u00eancia geralmente consiste em\u00a0quatro\u00a0c\u00e2maras de ioniza\u00e7\u00e3o<\/a><\/strong>\u00a0n\u00e3o compensadas<\/strong>\u00a0, cada uma com seu pr\u00f3prio detector separado, passagem de cabo e circuito eletr\u00f4nico.\u00a0A\u00a0c\u00e2mara de ioniza\u00e7\u00e3o<\/strong>\u00a0, tamb\u00e9m conhecida como\u00a0c\u00e2mara de \u00edons<\/strong>, \u00e9 um dispositivo el\u00e9trico que detecta v\u00e1rios tipos de\u00a0radia\u00e7\u00e3o ionizante<\/a>\u00a0.\u00a0A tens\u00e3o do detector \u00e9 ajustada para que as condi\u00e7\u00f5es correspondam \u00e0\u00a0regi\u00e3o de ioniza\u00e7\u00e3o<\/strong>\u00a0.\u00a0A tens\u00e3o n\u00e3o \u00e9 alta o suficiente para produzir amplifica\u00e7\u00e3o de g\u00e1s (ioniza\u00e7\u00e3o secund\u00e1ria).\u00a0As c\u00e2maras de ioniza\u00e7\u00e3o<\/strong>\u00a0s\u00e3o preferidas\u00a0para altas taxas de dose de radia\u00e7\u00e3o<\/strong>\u00a0porque n\u00e3o t\u00eam \u201c\u00a0tempo morto<\/a> \u201d\u201d, Um fen\u00f4meno que afeta a precis\u00e3o do tubo Geiger-Mueller em altas taxas de dose. O detector consiste em uma \u00fanica c\u00e2mara cil\u00edndrica cuja opera\u00e7\u00e3o \u00e9 id\u00eantica \u00e0 da c\u00e2mara revestida de boro da c\u00e2mara de \u00edons compensados. Esta c\u00e2mara n\u00e3o compensada \u00e9 sens\u00edvel aos raios gama e aos n\u00eautrons. No entanto, na faixa de pot\u00eancia de opera\u00e7\u00e3o, o n\u00edvel do fluxo de n\u00eautrons \u00e9 muitas vezes maior que o fluxo gama e, portanto, nenhuma compensa\u00e7\u00e3o gama \u00e9 necess\u00e1ria.<\/p>\n

Todos os quatro canais s\u00e3o fisicamente e funcionalmente id\u00eanticos.\u00a0Cada canal de faixa de pot\u00eancia emprega um\u00a0detector\u00a0superior<\/strong>\u00a0e\u00a0inferior<\/strong>\u00a0de c\u00e2mara de \u00edons descompensada (detector em tandem), que permite medir\u00a0a diferen\u00e7a de fluxo axial<\/a>\u00a0.\u00a0Cada canal tamb\u00e9m monitora um “quadrante” do n\u00facleo.\u00a0Um detector superior e um detector inferior s\u00e3o montados dentro do mesmo instrumento.\u00a0As sa\u00eddas de ambos os detectores (superior e inferior) s\u00e3o combinadas para produzir um sinal de pot\u00eancia total do canal.\u00a0As oito sa\u00eddas do detector (quatro detectores superiores e quatro detectores inferiores) s\u00e3o comparadas entre si para fornecer informa\u00e7\u00f5es de distribui\u00e7\u00e3o de energia (AFD e\u00a0QPTR<\/a>\u00a0) ao operador do reator.<\/p>\n

A diferen\u00e7a de fluxo axial \u00e9 definida como a diferen\u00e7a nos sinais de fluxo normalizados (AFD) entre as metades superior e inferior de um detector de n\u00eautrons excore de duas se\u00e7\u00f5es, diminuir\u00e1.<\/p>\n

AFD \u00e9 definido como:<\/p>\n

AFD ou \u0394I = I\u00a0superior<\/sub>\u00a0– I\u00a0inferior<\/sub><\/p>\n

onde\u00a0topo<\/sub>\u00a0e\u00a0fundo<\/sub>\u00a0s\u00e3o expressos como uma fra\u00e7\u00e3o da pot\u00eancia t\u00e9rmica nominal.<\/p>\n

QPTR \u00e9 definido como:<\/p>\n

A raz\u00e3o entre a sa\u00edda calibrada do detector superior e a m\u00e9dia das sa\u00eddas calibradas do detector superior ou a propor\u00e7\u00e3o entre a sa\u00edda calibrada do detector m\u00e1ximo e a m\u00e9dia das sa\u00eddas calibradas do detector inferior, o que for maior.<\/em><\/p>\n

A instrumenta\u00e7\u00e3o da faixa de pot\u00eancia monitora e indica o n\u00edvel do fluxo de n\u00eautrons do n\u00facleo do reator e a taxa pela qual o fluxo de n\u00eautrons muda durante uma opera\u00e7\u00e3o de energia e a carga padr\u00e3o segue a opera\u00e7\u00e3o.\u00a0O fluxo de n\u00eautrons \u00e9 indicado como porcentagem da pot\u00eancia nominal.\u00a0A taxa de varia\u00e7\u00e3o da popula\u00e7\u00e3o de n\u00eautrons \u00e9 indicada como taxa de inicializa\u00e7\u00e3o (SUR), que \u00e9 definida como o n\u00famero de fatores de dez que a energia muda em um minuto.\u00a0Portanto, as unidades do\u00a0<\/span>SUR<\/span><\/strong>\u00a0s\u00e3o pot\u00eancias de dez por minuto, ou\u00a0<\/span>d\u00e9cadas por minuto<\/span><\/strong>\u00a0(\u00a0<\/span>dpm<\/span><\/strong>\u00a0).<\/span><\/p>\n

Embora o\u00a0<\/span>sistema de instrumenta\u00e7\u00e3o nuclear<\/span><\/strong>\u00a0forne\u00e7a resposta imediata \u00e0s mudan\u00e7as no fluxo de n\u00eautrons e seja um sistema insubstitu\u00edvel,\u00a0<\/span>ele deve ser calibrado<\/span><\/strong>\u00a0.\u00a0Os canais da faixa de pot\u00eancia s\u00e3o calibrados para indicar a porcentagem\u00a0<\/span>de energia t\u00e9rmica<\/span><\/a>\u00a0nominal\u00a0por um balan\u00e7o de calor secund\u00e1rio (calorim\u00e9trico).\u00a0A\u00a0<\/span>pot\u00eancia t\u00e9rmica precisa<\/span><\/strong>\u00a0do reator pode ser medida apenas por m\u00e9todos baseados no\u00a0<\/span>balan\u00e7o<\/span><\/strong>\u00a0de\u00a0energia<\/strong>\u00a0do circuito prim\u00e1rio ou no balan\u00e7o de energia do circuito secund\u00e1rio.<\/span><\/p>\n

Refer\u00eancia especial: Plano de revis\u00e3o padr\u00e3o para a revis\u00e3o de relat\u00f3rios de an\u00e1lise de seguran\u00e7a para usinas nucleares: LWR Edition.\u00a0NUREG-0800, NRC dos EUA.<\/span><\/p>\n

Fluxo de n\u00eautrons e queima de combust\u00edvel<\/span><\/h3>\n

Em um reator de pot\u00eancia\u00a0<\/span>durante um per\u00edodo relativamente curto<\/span><\/strong>\u00a0de tempo (dias ou semanas), a densidade do n\u00famero at\u00f4mico dos \u00e1tomos de combust\u00edvel permanece relativamente constante.\u00a0Portanto, neste curto per\u00edodo, tamb\u00e9m o\u00a0<\/span>fluxo m\u00e9dio de n\u00eautrons permanece constante<\/span><\/strong>\u00a0, quando o reator \u00e9 operado a um n\u00edvel de pot\u00eancia constante.\u00a0Por outro lado, as\u00a0<\/span>densidades<\/span><\/a>\u00a0do\u00a0n\u00famero at\u00f4mico<\/a>\u00a0de is\u00f3topos f\u00edsseis diminuem durante um per\u00edodo de meses devido \u00e0 queima de combust\u00edvel e, portanto, tamb\u00e9m as\u00a0<\/span>se\u00e7\u00f5es macrosc\u00f3picas<\/span><\/a>\u00a0diminuem.\u00a0Isso resulta em um\u00a0<\/span>aumento<\/span><\/strong>\u00a0lento\u00a0no fluxo de n\u00eautrons<\/strong>\u00a0para manter o n\u00edvel de pot\u00eancia desejado.\u00a0Portanto, o sistema de instrumenta\u00e7\u00e3o nuclear excore deve ser calibrado periodicamente.<\/span><\/p>\n

Faixa de pot\u00eancia – Seguran\u00e7a do reator<\/span><\/h3>\n

Como foi escrito, o sistema de instrumenta\u00e7\u00e3o nuclear excore \u00e9 considerado um sistema relacionado \u00e0 seguran\u00e7a, porque fornece entradas para o\u00a0<\/span>sistema de prote\u00e7\u00e3o<\/span><\/strong>\u00a0do\u00a0reator<\/strong>\u00a0.\u00a0O disparo do fluxo de n\u00eautrons da faixa de pot\u00eancia fornece a prote\u00e7\u00e3o do n\u00facleo para muitos acidentes de excurs\u00e3o de pot\u00eancia no MODO 1 (opera\u00e7\u00e3o de energia).\u00a0Exemplos de sinais de a\u00e7\u00e3o de prote\u00e7\u00e3o fornecidos pela faixa de pot\u00eancia incluem:<\/span><\/p>\n