Max Casamor defensa la seva tesi sobre el análisis de seguretat per reactors nuclears.

L'ús combinat de codis termohidràulics de sistema amb codis de subcanal (acoblament TH-TH) en l'anàlisi de transitoris proporciona una eina integrada amb la capacitat de modelar en detall tant les condicions tèrmico-hidràuliques bàsiques com el comportament del sistema complet. Sovint s'utilitzen diferents mètodes d'acoblament de codis a la indústria nuclear per proporcionar precisió als càlculs mantenint la facilitat d'ús dels codis. En alguns casos, i per a escenaris específics, el mètode d'acoblament es pot simplificar com a una transferència de les condicions de contorn des de models de planta executats per codis de sistema a codis de subcanal (acoblament fora de línia).

L'enfocament d'aquest acoblament s'ha considerat vàlid per avaluar els marges de seguretat per a paràmetres limitants com la relació del límit d'ebullició nucleada, que relaciona la potència local amb el flux de calor crític. L'acoblament fora de línia és ràpid i prou precís en la majoria de les situacions, però, les condicions de contorn presenten diferències en certs paràmetres. Per tal d'evitar aquestes diferències, es poden aplicar mètodes avançats d'acoblament en línia (per exemple, l'acoblament semi-implícit). Aquests són mètodes que impliquen condicions de contorn coherents entre codis i són significativament més complexes en termes matemàtics. La selecció d'un mètode d'acoblament adequat entre codis de sistema i de subcanal és crucial. Estudis recents sobre sensibilitats realitzats en codis de subcanal han demostrat una forta influència de la incertesa de les condicions de contorn en els resultats.

El present estudi pretén avaluar les implicacions dels mètodes d'acoblament en els anàlisis de seguretat en dos transitoris relacionats amb paràmetres de sistema. Amb aquesta finalitat, CTF (codi de subcanal) i RELAP5 (codi de sistema) s'acoblen mitjançant dues tècniques d'acoblament diferents: l'acoblament fora de línia, on les condicions de límit s'obtenen a partir del model RELAP5 i s'imposen per taula a CTF, i el mètode d'acoblament semi-implícit, implementant la metodologia desenvolupada per Weaver l'any 2002.

Els casos seleccionats són una pèrdua completa de cabal forçat i una obertura de la vàlvula d'alleujament del pressionador. Els models utilitzats són, d'una banda, un model de planta completa d'una central nuclear genèrica de 3 llaços de Westinghouse realitzat amb RELAP5. D'altra banda, s'ha desenvolupat un model híbrid del nucli en CTF utilitzant les mateixes dades de referència que el model RELAP5.

En els darrers anys, l'aplicació dels càlculs Best Estimate Plus Uncertainty (BEPU) ha guanyat importància dins la comunitat científica. Aquest mètode, lluny d'afegir conservadurisme forçant condicions no físiques als càlculs, intenta incorporar al procés les pròpies incerteses dels càlculs. El mètode utilitzat en el present estudi és el mètode GRS BEPU, que implementa el mètode de Wilks mitjançant estadístics d'ordre.

L'anàlisi BEPU es pot considerar una eina addicional per a la comparació de mètodes d'acoblament. Els resultats mostren que els casos base i l'anàlisi de sensibilitats presenten una bona coincidència entre els mètodes d'acoblament amb algunes discrepàncies menors. Per al primer cas, els coeficients de correlació de rang de Spearman i les distribucions de l'anàlisi BEPU presenten resultats similars per als dos enfocaments. En canvi, el segon cas mostra diferències en l'avaluació de les magnituds d'interès, que es poden explicar i correlacionar amb les desviacions de les condicions de contorn entre codis. Això suggereix que els valors de les condicions de contorn no imposats per al mètode d'acoblament fora de línia són un tema important a tenir en compte quan s'aplica aquest tipus de mètode per a transitoris dependents del sistema que s'estenen en el temps.