Study of the neutron ux distribution in acylindrical reactor

[EN] n the Energy Engineering Degree of the Universitat Polit ecnica de Val encia, the students attend to theNuclear Technology course, in which the basic knowledge of this technology is presented. A main objectiveof this technology is to obtain neutron population distribution inside a reactor core, in order to maintainthe ssion reaction chain. As this activity cannot be experimentally developed, mathematical modelling isof great importance to achieve such objective. One of the computer laboratories proposed consists in theneutron ux determination analytically and numerically in a cylindrical geometry. The analytical solutionmakes use of the Bessel functions and is a good example of their applications. Alternatively, a numericalsolution based on nite di erences is used to obtain an approximate solution of the neutron ux. In thiswork, di erent discretizations of the cylindrical geometry are implemented and their results are compared[ES] Dentro del Grado de Ingeniería de la Energía, impartido en la Universitat Politècnica de València, se encuentra la asignatura de Tecnología Nuclear, en la que los alumnos adquieren los conocimientos básicos sobre esta tecnología. Un objetivo primordial en este tipo de generación energética es el conocimiento de la distribución de la población neutrónica dentro de un reactor, con la finalidad de mantener la reacción en cadena. Es evidente que esta actividad no puede desarrollarse de forma experimental, por lo que los modelos matemáticos son de gran importancia para lograr este objetivo. Así, una de las prácticas que se propone a los alumnos es la obtención del perfil del flujo neutrónico en una geometría cilíndrica, que es un modelo aproximado del núcleo de un reactor, de forma analítica aprovechando para introducirlas funciones de Bessel y dar un ejemplo de su utilización. Como método alternativo para obtener una aproximación de la solución del problema se utiliza el método de diferencias finitas. Se estudian distintas discretizaciones del reactor cilíndrico y se comparan las soluciones obtenidas.Vidal-Ferràndiz, A.; Carlos, S.; Verdú, G. (2017). Estudio del flujo neutrónico en un reactor cilíndrico. Modelling in Science Education and Learning. 10(2):5-20. doi:10.4995/msel.2017.6678520102Oliveira, F. R., Bodmann, B. E. J., Vilhena, M. T., & Carvalho, F. (2017). On an analytical formulation for the mono-energetic neutron space-kinetic equation in full cylinder symmetry. Annals of Nuclear Energy, 99, 253-257. doi:10.1016/j.anucene.2016.08.032Hébert A. (2009).Applied Reactor Physics. Presses internationales Polytechnique, Quebec, Canada, ISBN 9782553014369. Burden R., Faires J. (2007).Análisis numérico.International Thomson Editores, ISBN 9789706861344.Temme, N. M. (1996). Special Functions. doi:10.1002/9781118032572Stacey, W. M. (2007). Nuclear Reactor Physics. doi:10.1002/9783527611041Saad, Y. (2003). Iterative Methods for Sparse Linear Systems. doi:10.1137/1.978089871800