Modelagem Computacional do Transporte Não-Clássico de Partículas Neutras
Coordenação: Profº Ricardo Carvalho de Barros
O transporte de partículas neutras tem muitas aplicações em física de reatores e transferência radiativa. Grupos de pesquisa no Brasil e em outros países vêm trabalhando na modelagem computacional determinística e estocástica do transporte de nêutrons e fótons, tanto de transporte clássico (sistemas com centros de espalhamento não correlacionados) como não-clássico (centros de espalhamento correlacionados). O grupo de pesquisa em Neutrônica Computacional Determinística (NCD) tem oferecido contribuições para simulações de transporte clássico desde 1997. O presente projeto será uma oportunidade para o NCD contribuir também na área do transporte não-clássico com o programa de pós- graduação proposto no NUCLEAR ENGINEERING GRADUATE PROGRAM / THE OHIO STATE UNIVERSITY, com publicações conjuntas e formação de estudantes de PG. Desde 1997, o grupo NCD vem trabalhando em simulações computacionais de transporte clássico de partículas neutras aplicadas à física de reatores e blindagem de radiação, destacando-se contribuições significativas para a solução numérica da equação linear de transporte de Boltzmann e da equação de difusão em grades espaciais grossas; notadamente a classe espectronodal de métodos numéricos de malha grossa. Estamos agora interessados em oferecer contribuições para simulações computacionais de transporte não clássico com aplicações amplas em geofísica e em reatores de muito alta temperatura (geração IV). Propomos neste projeto iniciar colaborações com pesquisadores mais experientes no transporte não-clássico. Na teoria linear clássica do transporte de partículas neutras, a probabilidade de uma partícula em um determinado ponto do espaço e com energia cinética conhecida experimentar uma interação é independente da direção do movimento e do comprimento da trajetória, que é a distância percorrida pela partícula desde a sua interação anterior (nascimento ou espalhamento). Nesta situação, a equação linear clássica de Boltzmann é usada para modelar problemas de transporte de partículas em que as localizações dos centros de espalhamento não estão correlacionadas. Neste projeto, propomos usar a equação generalizada não-clássica de Boltzmann como modelo para sistemas aleatórios estatisticamente homogêneos em que a função de distribuição para as distâncias entre os centros de espalhamento não é exponencial. Esta situação ocorre na descrição do transporte de fótons em nuvens atmosféricas e transporte de nêutrons em reatores nucleares de leito de esferas.