Fuentes de Espalación de Neutrones

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IDOM colaboró con ESS Bilbao y la Fuente de Espalación de Neutrones SNS, (Oak Ridge National Laboratoy, en Tennessee, EE.UU) en el desarrollo de tecnologías de blanco rotatorio para fuentes de espalación de neutrones. Los trabajos llevados a cabo incluyeron el diseño y prototipado de diferentes configuraciones para el blanco rotatorio, así como la ingeniería completa y operación de un banco de ensayos para la caracterización del refrigerante a lo largo de los canales de refrigeración del disco del blanco.

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Blanco SNS STS. Prototipado y ensayos

El diseño de SNS consiste en un disco de 1,2 m de diámetro que “cuelga” de un eje de 4 m. La ventaja de este diseño es que, al situar el sistema mecánico (motor, rodamientos, sellos) fuera de la cámara de blanco —zona altamente radiológica—, permite realizar operaciones de mantenimiento “hands-on”.

El prototipo de módulo de blanco diseñado y fabricado por IDOM se entregó a SNS en otoño de 2009. Las propiedades mecánicas fueron probadas con éxito durante más de 5.000 h en Oak Ridge National Laboratory durante 2010. SNS ha presentado, con participación de ESS Bilbao e IDOM, un resumen de las pruebas y las principales conclusiones en la décima reunión del Nuclear Applications of Particle Accelerator (AccApp’11, abril de 2011, Knoxville, Tennessee, USA).

Blanco para ESS. Diseño conceptual y evaluación preliminar

El diseño preliminar desarrollado por IDOM presenta un disco de tungsteno muy compactado —con lo que se maximiza la producción de neutrones— y un sistema mecánico soportado en un carro horizontal que permite retraer el blanco para facilitar la sustitución de los moderadores y la parte interna del reflector.

En 2010 IDOM presentó este estudio de diseño —en colaboración con ESS Bilbao, SNS/ORNL y el Instituto de Fusión (UPM)— en la 19th International Collaboration on Advanced Neutron Sources (ICANS XIX), en donde se mostraron los análisis termohidráulicos, consideraciones de seguridad, estimaciones de producción neutrónica y estudios de mantenimiento realizados para su evalución.

Tecnología nuclear y física de partículas