Tesis:
Modelo estadístico para la evaluación probabilista de seguridad de un almacenamiento de residuos radiactivos.
- Autor: BOLADO LAVIN, Ricardo
- Título: Modelo estadístico para la evaluación probabilista de seguridad de un almacenamiento de residuos radiactivos.
- Fecha: 2004
- Materia: Sin materia definida
- Escuela: E.T.S. DE INGENIEROS INDUSTRIALES
- Departamentos: INGENIERIA NUCLEAR
- Acceso electrónico:
- Director/a 1º: ALONSO SANTOS, Agustín
- Director/a 2º: McWILLIAMS, Mira
- Resumen: El objetivo de esta tesis es realizar una serie de contribuciones a una metodología general para evaluar la seguridad de un almacenamiento de residuos radiactivos de alta actividad desde un punto de vista probabilista. Las contribuciones han sido realizadas en el ámbito de la generación de modelos simplificados de transporte de contaminante radiactivo, en el ámbito de la propagación eficiente de incertidumbres mediante la reducción de la dimensión del espacio de parámetros de entrada del modelo, y en la aplicación de esa misma reducción de dimensionalidad a los predictores de kriging para resultados de códigos de ordenador. En el capítulo 2, se parte de un modelo de transporte en un sistema de fracturas paralelas en un medio poroso fracturado. Éste es un modelo en dos dimensiones espaciales en el que se consideran los fenómenos de transporte advectivo a lo largo de cada fractura, difusión molecular y dispersión mecánica en la fractura, difusión molecular entre fractura y matriz porosa, adsorción en las superficies de la fractura, adsorción en la matriz porosa, y desintegración radiactiva. Se consiguen reproducir con gran grado de aproximación los resultados de este modelo mediante otro modelo de transporte en una dimensión espacial. El efecto de la difusión y adsorción en la matriz porosa se representa en el modelo simplificado en una dimensión mediante un coeficiente de retardo equivalente y un aumento del coeficiente de dispersión longitudinal. El modelo presenta problemas únicamente en casos extremos de retardos muy grandes que producen tiempos de tránsito del contaminante superiores al periodo de semidesintegración de los contaminantes. En el capítulo 3 se estudia la propagación de incertidumbres en un modelo de liberación y transporte de contaminante radiactivo muy similar al del capítulo 2. Se trata de obtener una muestra de las variables estocásticas de entrada y propagar la incertidumbre a través del código de ordenador. Para el muestreo de entrada se aplican dos técnicas de reducción de la varianza, el muestreo estratificado y el muestreo del hipercubo latino (LHS). La aportación de este capítulo es la reducción de la dimensión del espacio de entrada sin pérdida de información de forma que, al muestrear en el espacio reducido de entrada en lugar de hacerlo en el espacio original, se consigue un aumento en la precisión de los estimadores de los parámetros de la distribución de las variables de salida. La reducción de dimensionalidad se obtiene por dos procedimientos: el primero y más sofisticado es el análisis dimensional que se desarrolló en diferentes áreas de la Física, y de modo especialmente meritorio en la mecánica de fluidos; el segundo, que aquí se denomina reducción trivial de dimensión, es bastante más inmediato y se obtiene por observación directa de los coeficientes de las ecuaciones diferenciales en términos de las cuales se plantea el problema físico estudiado. Se explica de forma intuitiva porqué funciona el procedimiento y se ilustra a través del ejemplo ya mencionado de transporte de contaminante radiactivo. El capítulo 4 se dedica a los predictores de kriging de funciones deterministas, en el contexto de los llamados experimentos computacionales. Se aplica el análisis dimensional para reducir, una vez más sin pérdida de información, la dimensión del espacio de entrada; seguidamente se desarrolla el diseño del experimento computacional en el espacio reducido en lugar de hacerlo en el original, con lo cual se consigue un aumento en la precisión de las predicciones; se ilustra la eficacia del procedimiento con un modelo del capítulo 3.