Interacción entre dos solitones del flujo neutrónico térmico en un reactor térmico unidimensional infinito

Abstract

Los reactores nucleares han jugado un papel importante en las diferentes áreas de la sociedad ya sea en la parte energética, medica, militar, etc; en términos generales los reactores nucleares se pueden dividir en reactores de potencia y de investigación, a medida que la ciencia y la ingeniería avanzan los modelos de los reactores nucleares sea han hecho más óptimos para aprovechar de la manera más eficiente la energía nuclear de las fisiones que ocurren dentro del núcleo del reactor y a la vez hacer reactores más seguros durante su operación. Uno de los modelos de reactores nucleares planteados a finales de la década de los 90 el cual une las bases de un reactor simple con una teoría de dinámica no lineal es el modelo del Reactor Solitón (Seifritz, 1997). En este modelo debido a los procesos de fisión se obtiene una onda de quemado el cual es impulsada autocatalíticamente, lo que hace especial a este modelo es que sus distribuciones espaciales que caracteriza a un reactor como son: el flujo de neutrones, densidad de potencia y densidad de las partículas asociadas tienen características de una onda solitón. La teoría de solitones en las épocas actuales ha tomado un gran interés ya que han servido como modelos de teorías no lineales que proponen nuevos enfoques para explicar la realidad. Las tres características que definen a un solitón son las siguientes: son ondas cuya amplitud es proporcional a la velocidad, son ondas que no obedecen el principio de superposición y la característica principal es que son ondas estables que pueden viajar sin cambiar su forma y su energía. En este trabajo de investigación se trabajará con un reactor térmico unidimensional de dimensión infinita en el cual se puede demostrar aproximadamente la existencia de una solución solitón para el flujo de neutrones al desarrollar la ecuación de difusión del reactor. En diferentes modelos en donde existe una solución solitón es posible encontrar la interacción de dos solitones del modelo que forman un estado ligado, el objetivo de este trabajo será hallar la interacción de dos solitones para el flujo de neutrones que forman un estado ligado, para ello será necesario encontrar la Densidad Lagrangiana que caracteriza a la ecuación de difusión y a partir de esta Densidad Lagrangiana encontrar su Tensor de Energía - Momento el cual nos ayudara a encontrar la interacción entre los solitones del modelo.