Aplicación del método simplex por medio de un programa en C++, para calcular SWU en el proceso de enriquecimiento del combustible nuclear

Autores/as

  • Eduardo Martínez Caballero Instituto Nacional de Investigadores Nucleares https://orcid.org/0000-0003-1790-2521
  • José Ramón Ramírez Sánchez Instituto Nacional de Investigaciones Nucleares https://orcid.org/0000-0002-9203-0834
  • Liliana Beatríz Sánchez Miranda Instituto Politécnico Nacional
  • Adrián Alcántar Torres Instituto Politécnico Nacional

DOI:

https://doi.org/10.29105/ingenierias26.95-798

Palabras clave:

Programación lineal, método simplex, unidades de trabajo separativo (SWU), enriquecimiento

Resumen

En el proceso de enriquecimiento de los ensambles de combustible nuclear que se emplearon en los reactores nucleares de potencia, se requiere una serie de pasos, que incluye el proceso de conversión del uranio en su forma mineral U3O8 a UF6 gasificado, para posteriormente iniciar el proceso de enriquecimiento y aumentar el contenido del isótopo 235U. La difusión gaseosa es una tecnología utilizada para el proceso de enriquecimiento que consiste en forzar al gas de UF6 a través de una membrana semi-permeable, esto produce una ligera separación entre las moléculas que contienen 235U y las que contienen 238U, la repetición sucesiva de este proceso lleva a enriquecer el uranio hasta el valor deseado, y la medida del esfuerzo (y costo asociado) usado en el proceso de enriquecimiento es la Unidad de Trabajo Separativo (SWU). Optimizar el costo de enriquecer uranio es un proceso complejo en el que entran en juego la cantidad y costo del SWU y de la materia prima de U3O8. En este trabajo, se llevará a cabo un análisis de optimización de enriquecimiento de uranio mediante el uso del Método Simplex, este es el nombre con que se suele describir el enfoque general a la solución de programas lineales utilizando el pivoteo.

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Biografía del autor/a

Eduardo Martínez Caballero, Instituto Nacional de Investigadores Nucleares

Doctor en Ciencias Fisicomatemáticas egresado de la Escuela Superior de Física y Matemáticas del Instituto Politécnico Nacional en la rama de Ingeniera Nuclear en 2015. Trabajador del Instituto Nacional de Investigaciones Nucleares, en el Departamento de Sistemas Nucleares desde el 2013 a la fecha y miembro del Sistema Nacional de Investigadores e Investigadoras, a partir del 2017 a la actualidad.

José Ramón Ramírez Sánchez, Instituto Nacional de Investigaciones Nucleares

Ingeniero Químico Industrial graduado en la ESIQIE-IPN en el año 1981. Obtuvo el grado de maestro en ciencias de la misma escuela en 1990 y posteriormente el Doctorado en ciencias Nucleares de la UAEM en 2009. Es investigador en el Instituto Nacional de Investigaciones Nucleares desde diciembre de 1979.

Liliana Beatríz Sánchez Miranda, Instituto Politécnico Nacional

Licenciada en Física y Matemáticas egresada de la Escuela Superior de Física y Matemáticas del Instituto Politécnico Nacional en el área de Matemática en 2021.

Adrián Alcántar Torres, Instituto Politécnico Nacional

Doctor egresado del CINVESTAV IPN en 2000. Es profesor del Instituto Politécnico Nacional desde 1995 a la fecha. Fue miembro en el Sistema Nacional de Investigadores e Investigadoras y ha dirigido diversas tesis a nivel licenciatura y maestría.

Citas

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Eduardo Martínez Caballero, “Impacto del Quemado del Combustible Nuclear en su Costo”, Tesis de Licenciatura de la ESFM-IPN (2010).

Liliana Beatriz Sánchez Miranda, “Una Aplicación del Método Simplex a la Ingeniería Nuclear”, Tesis de Licenciatura de la ESFM-IPN (2020).

https://www.uxc.com/p/tools/FuelCalculator.aspx

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Publicado

21-07-2023

Cómo citar

Martínez Caballero, E., Ramírez Sánchez, J. R., Sánchez Miranda, L. B., & Alcántar Torres, A. (2023). Aplicación del método simplex por medio de un programa en C++, para calcular SWU en el proceso de enriquecimiento del combustible nuclear. Ingenierias, 26(95), 28–33. https://doi.org/10.29105/ingenierias26.95-798