FORMATING SPECIALISTS RP10 NUCLEAR REACTOR
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DR. AGUSTÍN ZÚÑIGA GAMARRASao Paulo, 11-22 september de 2017
EDUCATION AND TRAINING PROGRAM FOR NECESSARY STAFF FOR THE OPERATION OF THE "RP-10" NUCLEAR
REACTOR
Content
A. Zúñiga 2017Formation E&T2
Structure of IPEN Utilization of RP10-RP0 Formation of staff “RENU”
Structure of IPEN
RP10
A. Zúñiga 2017Formation E&T3
ORGANIC STRUCTURE:
Alta Dirección
Dirección de Producción
Operación de Reactores Nucleares
Planta de Producción de
RI, RF
Dirección de Servicios
Dirección de Investigación
Dirección de Transferencia Tecnológica
Centro Superior de Estudios Nucleares
Oficina Técnica de la Autoridad
Nacional
A. Zúñiga 2017Formation E&T4
4 TechnicalDirections
RP10, RP0
Regular Body
SITE RP10
A. Zúñiga 2017Formation E&T5
A. Zúñiga 2017Formation E&T6
containment
A. Zúñiga 2017Formation E&T7
RP0
A. Zúñiga 2017Formation E&T8
Public: 1982
Difusi: 2009
U3O8-Al : OXIDO U3SI2-Al : SILICIURO
Flujo térmico: 1.5 x 10E14 (Central)(Cálculo: núcleo 41)
Flujo térmico: 1.9 x 10E14 (central)( +3 posiciones similares al central anterior)
A. Zúñiga 2017Formation E&T9
comparison of uranium oxide, uranium silicide
UTILIZATION
RP10, RPO
A. Zúñiga 2017Formation E&T10
11
RP10
Experimental room
RP10 Dome
Potencia: 10 MW
Columna térmica
Haz de neutrografia
Tubo neumático
A. Zúñiga 2017Formation E&T
Consola del RP10
Boca de Tanque y Pileta Auxialiar
Núcleo Reactor
Posiciones de IrradiaciónA. Zúñiga 2017Formation E&T12
13
¿What the RP10 does?
Producción de Radioisótopos
Análisis por Activación Neutrónica
Educación y Entrenamiento
Ciencias Nucleares y Materiales
Radiografía Neutrónica
RP10
A. Zúñiga 2017Formation E&T
A. Zúñiga 2017Formation E&T14
Main poolPosicion de EC en transito
Columna Termica
Haz de neutrografia
Haces radiales
Haz tangencial
El nucleo
RP10: 10MWRP0: 1W
RP10: 10MW
Uses : RP10 NUCLEAR REACTOR
A. Zúñiga 2017Formation E&T15
Utilización de los reactores deinvestigación en la actualidad,
[3]
Tipo de aplicación
Número de reactores de investigación involucrados (a)
Número de estados miembros con la facilidades utilizadas
Educación y entrenamiento 172 54Análisis por activación neutrónica
12554
Producción de radioisótopos 94 45Irradiación de materiales 75 29Radiografía neutrónica 71 40Dispersión de neutrones 50 33Transmutación (dopado de silicio)
3120
Geocronología 25 21Terapia por captura de neutrones en boro (incluyendo investigación y desarrollo)
23
13
Transmutación (gemas) 22 13Otros (b) 126 31
(a) De los 273 reactores de investigación considerados, 248 estuvieron operativos, 15en parada temporal, 4 en construcción y 6 planeados.
(b) Otras aplicaciones incluyen: calibración y ensayo de instrumentos y dosimetría;experimentos de blindajes; experimentos de física de reactores; mediciones de datanuclear; y turismo para público y seminarios. Fuente: IAEA Base de datos de reactoresde investigación (marzo 2011) A. ZÚÑIGA A. Zúñiga 2017Formation E&T16
1FPW/Y
RP10: Underused
A. Zúñiga 2017Formation E&T17
1FPW/Y
A. Zúñiga 2017Formation E&T18
Nuclear activation analysis (NAA)1. Se preparan los estándares.
2. Se preparan las muestras.
3. Se irradian los estándares y muestras en el reactor nuclear.
4. Se mide la radiactividad inducida por espectrometría gamma.
5. Se procesan los espectros gamma y se hace el cálculo de resultados.
Elementos analizados por activación neutrónica
ELEMENTOS
Dy, Eu.Mn, In, Lu.Co, Rh, Ir, Br, Sm, Ho, Re, Au.Na, Ge, Sr, Nb, Sb, Cs, La, Yb, U, V,Cu, Ga,As, Pd, Ag, I, W.Al, Cl, K, Sc, Se, Gd, Hg, Ni, Rb, Cd,Te, Ba,Tb, Hf, Ta, Os, Pt, Th.P, Ti, Zn, Mo, Sn, Ce, Nd, Mg, Ca.F, Cr, Zr.Fe.
Aplicaciones del AAN
•Arqueología: cerámicos, vidrio,arcilla, huesos, etc.
•Ciencia ambiental: animales,aerosoles, agua, plantas, algas, suelos,etc.
•Geología y Geoquímica: carbón,petróleo, meteoritos, rocas, minerales,etc.
•Industria: materiales diversos.
•Medicina: tejidos humanos.A. Zúñiga 2017Formation E&T19
Gem Production
Ubicación en el reactor RP-10.
Portamuestras
Irradiación de cristales de topacio
Topacios Irradiados (a, b, c, d) y topacio natural (a, e).
A. Zúñiga 2017Formation E&T20
NeutrographyObtención de una Neutrografía
Sistema de Neutrografía
Comparación entre las imágenes de una válvula de gas obtenidas por dos técnicas diferentes
ColimadorBlindaje de recinto
Blindaje de haces
Sistema automático de colocación de muestras
A. Zúñiga 2017Formation E&T21
Neutron dosis in thermal colum
Distancia (cm)
0 50 100 150 200
Flu
jos
(neu
tro
nes/
cm2 s)
1e+1
1e+2
1e+3
1e+4
1e+5
1e+6
1e+7
1e+8
1e+9
1e+10
TérmicoEpitérmicoRápidoAjuste ExponencialAjuste ExponencialAjuste Exponencial
A. Zúñiga 2017Formation E&T22
Difracción de neutronesVISTA ISOMETRICA
ANGULO DE GIRO DE LAESTRUCTURA CORRESPONDIENTEAL SEGUNDO EJE ES 60°
ANGULO DE GIRO DELBLINDAJE- DETECTOR ES DE 120°
PRIMER EJE
ESTRUCTURA
DE ENLACE
BLINDAJE - DETECTOR
CONTRAPESO
PORTAMUESTRA
PERFILES ROLADAS (GUIAS)
PLANCHA ESTRUCTURAL 1/4”
ESTRUCTURA ROLADA (ZONA SEGUNDO EJE)
A. Zúñiga 2017Formation E&T23
Neutron difraction
Current installed capacity / use / production
A. Zúñiga 2017Formation E&T24
CURRENT PPR PRODUCTION - 2014
Alambres de Ir-192
A. Zúñiga 2017Formation E&T25
2011
2012
2013
796,164.23 mCi
808,527.65 mCi
1,024,178.52 mCi
AMOUNT OF RADIOFARMACOS SOLD (mCi) 2011-2013
PRODUCTO 2011 2012 2013
Tc-99m 609,339 622,930 820,956
Iodo-131 179,025 181,359 200,373
DOLOSAM 7,710 4,239 2,850
TOTAL, mCi 796,164 808,528 1,024,179
A. Zúñiga 2017Formation E&T26
A. Zúñiga 2017Formation E&T27
RPO - Utilization
Ver a profesores en el RP0
Ver una practica UNFV
Ver las publicaciones con el RP0
Visión ESTRATÉGICA en el RP0
Dosis en el RP0
A. Zúñiga 2017Formation E&T28
A. Zúñiga 2017Formation E&T29
Formation of personal RENU
Problem Project RLA 10112Program of Formation in PERU
A. Zúñiga 2017Formation E&T30
ProblemNo new nuclear specialists are available (O, M, U)
operator, maintainer, user
teach budget Education ^ training
Student interes
A. Zúñiga 2017Formation E&T31
Solution LT
Se disponen de nuevos especialistas nucleares (O, M, U)
Se dictan cursos sobre RNI en las U
Se dictan cursos sobre
RNI en el IPEN
Se dispone de presupuesto para renovación de O,
M, U
Se dispone de articulada
infraestructurapara preparación
de O, M, U
Se dispone de interés de la juventud
por materias de RNI
Disponibilidad de equipos de operación
El conocimiento se preserva
Plena seguridad
Pleno uso de los RNI
Cumplimiento del programa de mantenimiento
(preventivo y correctivo)
120 horas de operación
Cubre demanda
producción de RI
Atención a salud sociedad
A. Zúñiga 2017Formation E&T32 New nuclear specialists are available (O, M, U)
Solution ST:
Incrementó el número de nuevos especialistas
nucleares (O, M, U)
Se incrementó el dictado de cursos sobre RNI en las U
Se incrementó el dictado de cursos sobre
RNI en el IPEN
Incrementó el presupuesto para renovación de O,
M, U
Incrementó infraestructuraarticulada para
preparación de O, M, U
Incrementó interés de la juventud por materias de
RNI
Disponibilidad de equipos de operación
Incrementó la preservación del
conocimiento
Incrementó la seguridad
Incrementó el uso del
RNIIncrementó la realización del programa de mantenimiento
(preventivo y correctivo)
Incrementó las horas de operación
Pyto: RLA1012
TEC REHUCONT
Cubre demanda producción de RI
Atención a salud sociedad
A. Zúñiga 2017Formation E&T33
Project RLA1012
“Developing a capacity building programme to ensure sustainable operation of nuclear research reactors through personnel training”
(“Programa para construir capacidades que aseguren la operación sosteniblede los reactores nucleares mediante el entrenamiento de personal”)
• Reunión de coordinación en LIMA (marzo, 2016)• Taller en REP. CHECA (octubre, 2016)
Disponer un programa (contenidos) validado por elOIEA que puedan ser usados para capacitar a nuevoscuadros en O, M, U
A. Zúñiga 2017Formation E&T34
TopicT (Reactor Theory) Contributing partners
ModuleT1 - Introduction to nuclear and neutron physics ChileModuleT2 – Introduction to radioprotection JamaicaModuleT3 - Introduction to reactor physics ColombiaModuleT4 – Reactor kinetics and dynamics ArgentinaModuleT5 –Thermal-hydraulics of research reactor ArgentinaModuleT6 – Reactor safety analysis Chile
TopicT (Reactor Theory) Contributing partners
Module R1 – Research reactors IAEA, México Module R2 – RR utilization and experimental facilities IAEA, PeruModule R3 – Research reactor fuels IAEA, Peru
Module R4 – RR I&C (includes associated detectors) MéxicoModule R5 – Radiation protection equipment IAEA, MéxicoModule R6 – Cooling and connecting systems ArgentinaModule R7 – Buildings and structures (includes ventilation) BrazilModule R8 – Electrical systems BrazilModule R9 – Auxiliary systems BrazilModule R10 – Radioactive waste management IAEA, Brazil
Temario para la la formación de OMI propuesto en el Proyecto – RLA 1012
A. Zúñiga 2017Formation E&T35
Expositor: Agustín Zúñiga [email protected]
INSTITUTO PERUANO DE ENERGIA NUCLEAR - IPEN
Dirección de Producción
Subdirección de Reactores Nucleares
Huarangal, Diciembre de 2016
A. Zúñiga 2017Formation E&T36
SUMMARY
A. Zúñiga 2017Formation E&T37
The usual applications of nuclear research reactors (RRs) in the world are summarized.Their use will depend on the interest of the country, the reactor power level, the instruments available and the capacity of the personnel available.The purpose is for students directly involved in the operation, maintenance and use of reactors to understand the fundamentals of these uses and the experimental and instrumental support required.In that sense it is presented for each application its foundation and basic instruments.
Content
A. Zúñiga 2017Formation E&T38
1. Introduction to the use of RNI2. Education and training3. Neutron Activation Analysis4. Production of radioisotopes5. Neutron radiography and tomography6. Boron Neutron Capture Therapy7. Transmutations8. Geochronology9. Material structure studies10. Testing of materials and fuel11. Other apps12. References
Document for formation of O, M, U
– RP10
A. Zúñiga 2017Formation E&T39
OBJECTIVE.Establish a theoretical and practical training program for the nuclear reactor personnel (RENU), both beginner and senior, who are oriented towards obtaining and revalidating the individual license of the personnel required for the operation (Supervisor, Operator, Radio- Protection and Maintainer) of the nuclear reactor "RP-10.
How do you form an: O, M, U?
TeoríaPráctica
Específica
Universidad
Técnico
Puesto / Cargo
Competencias
+
Licencia
Práctica Trabajo
+
(1 a 2)
(3 a 6)
(1 a 2) (1 a 2)
Bach. Master Operador Op. + Usuarios Op. + Usuarios
Nacional
Internacional (IAEA)
A. Zúñiga 2017Formation E&T40
IAEA Proposal: Systematic Aproach of Training (SAT)
A. Zúñiga 2017Formation E&T41
A. Zúñiga 2017Formation E&T42
43A. Zúñiga 2017Formation E&T43
A. Zúñiga 2017Formation E&T44
A. Zúñiga 2017Formation E&T45
A. Zúñiga 2017Formation E&T46
A. Zúñiga 2017Formation E&T47
Entrenamiento FORMAL (aulas)
Entrenamiento PRACTICO (laboratorio, trabajo)
Adquirir AMPLIA EXPERIENCIA
A. Zúñiga 2017Formation E&T48
A. Zúñiga 2017Formation E&T49
Duration
A. Zúñiga 2017Formation E&T50
A. Zúñiga 2017Formation E&T51
Hands-on training courses: practice
Flujo de neutrones
Coeficiente de vacío
Reactividad por periodo
Criticidad
A. Zúñiga 2017Formation E&T52
Exceso reactividad
Reactividad EECC posiciones
Coeficiente por temperatura
Calibración en potencia
Medición de flujo neutrónico con CIC
Medición de flujo neutrónico con C. Fisión
Medición de flujo neutrónico con SPND
A. Zúñiga 2017Formation E&T53
Aplications of RR
A. Zúñiga 2017Formation E&T54
A. Zúñiga 2017Formation E&T55
Formation E&T 56A. Zúñiga 2017
Needs
A. Zúñiga 2017Formation E&T57
Competences
A. Zúñiga 2017Formation E&T58
A. Zúñiga 2017Formation E&T59
Courses
A. Zúñiga 2017Formation E&T60
Initianting
A. Zúñiga 2017Formation E&T61
Contents
A. Zúñiga 2017Formation E&T62
A. Zúñiga 2017Formation E&T63
Times
A. Zúñiga 2017Formation E&T64
A. Zúñiga 2017Formation E&T65
MATERIAS TEORIA PRACTICA EVALUACIÓN Dias Profesor
1Fundamentos de física nuclear
6 621, 22, 23 agosto (9 a 12). Lab (14 a 15)
Agustin Zuñiga y Rubén Bruna
2Protección radiológica
6 318, 19 setiembre (9a 12). Lab (14 a 15)
Mariano Vela y Alejandro Zapata
3Física de reactores nucleares
6 64,5,6 setiembre (9 a 12). Lab (14 a 15).
Agustin Zuñiga y Rubén Bruna
4Fundamentos de ingeniería del reactor y seguridad del reactor
8 311, 12, 13 setiembre (9 a 12). Lab (14 a 15)
Roberto Gios y Rolando Arrieta
5Preparación de emergencias
4 4 318, 19 setiembre (9a 12). Lab (14 a 15). 20 setiembre EVAL (9 a 12)
Mariano Vela, Carlos Gayoso y Alejandro Zapata
6Energía liberada y termo hidráulica
8 425,26 setiembre (9 a 12). Lab (14 a 15)
German Cáceres y Alberto Gallardo
7Operación de la instalación
827 set,2, octubre (9 a 12). Lab (14 a 15)
Roberto Gios y Rolando Arrieta
8Ingeniería de instalaciones
83, 4 octubre (9 a 12). Lab (14 a 15)
Roberto Gios y Rolando Arrieta
9Instrumentación y control
4 49, 10, octubre (9 a 12). Lab (14 a 15)
Emilio Veramendi y Ricardo Ruiz
10Seguridad ocupacional
3 311, 16 octubre (9 a 12). Lab (14 a 15)
José Castro y Carlos Gayoso
11Materiales y química del reactor
4 4 317, 18 octubre (9 a 12). Lab (14 a 15). EVAL 2 (10 a 12)
Constantino León y Ivan Baviche y Angel Revilla
12Aspectos regulatorios
3 3 323, 24 octubre (9 a 12). Lab (14 a 15). EVAL 3 (10 a 12)
Gerardo Lázaro y Olger Anaya
13Aplicaciones de los RNI.
4 88, 9, 10 enero (9 a12). Lab (14 a 15)
Agustin Zúñiga y Rubén Bruna
14Requisitos administrativos
4 315 enero (9 a 12). Lab (14 a 15). EVAL 4 (10 a 12)
Carlos Gayoso y Rolando Arrieta
Total de horas 50 62 12Total de horas 124
Senior
A. Zúñiga 2017Formation E&T66
Senior
A. Zúñiga 2017Formation E&T67
Senior
A. Zúñiga 2017Formation E&T68
A. Zúñiga 2017Formation E&T69
Content
A. Zúñiga 2017Formation E&T70
Parte I (Criticidad)
Reacción en cadena
La fórmula de los 4 factores
Factores de multiplicación
Reactividad y efectos del moderador, reflector y refrigerante;
Neutrones prontos y retardados (impacto en el control del reactor);
Neutrones retardados y fracciones de neutrones retardadas;
Aproximación a la criticidad;
Definiciones de “crítico” y “prompt crítico”;
Parte II (Flujo neutrónico)
Flujo de neutrones cerca al crítico o prompt crítico;
Período estable y tasa relativa de cambio de flujo;
Definiciones de "estacionario", "transitorio" y "comportamiento de transición";
Flujo de neutrones y la potencia del reactor;
Medición del flujo neutrónico;
Cambios en la densidad del moderador y del reflector sobre el flujo de neutrones;
Distribución del flujo neutrónico sobre el;
Parte III (Reactividad)• Reactividad por temperatura;• Coeficientes de reactividad y el
consumo de combustible; • Comportamiento del reactor
crítico y subcrítico en los distintos rangos de potencia;
• Envenenamiento por xenón • Control de reactores,
absorbedores quemables y elementos de control ;
• Monitoreo del comportamiento del reactor subcrítico o crítico;
• Fuente de neutrones (propósito y efecto);
• Balance de reactividad (tratamiento cualitativo), exceso de reactividad y margen de parada;
• Conducción de experimentos de criticidad
Parte IV (Ejercicios)
Iniciating personal
A. Zúñiga 2017Formation E&T71
Laboratories
A. Zúñiga 2017Formation E&T72
A. Zúñiga 2017Formation E&T73
Evaluation
A. Zúñiga 2017Formation E&T74
Teachers evaluation
A. Zúñiga 2017Formation E&T75
Certificate per materia
A. Zúñiga 2017Formation E&T76
Nuclear Characteristics
A.Zuñiga 2017Fisica de Reactores77
Critical Aproach
A.Zuñiga 2017Fisica de Reactores78
Neutron Distributions
A.Zuñiga 2017Fisica de Reactores79
Reactivity
A.Zuñiga 2017Fisica de Reactores80
A. Zúñiga 2017Formation E&T81