Studio degli effetti della radiazione nucleare su calcestruzzo secondo un approccio numerico diffusivo

The thesis deals with the study of the behavior of cementitious materials irradiated by nuclear radiation under operating conditions. The study is carried out by comparing a Monte Carlo approach for the resolution of the neutron particle transport process in the absorbing material with a coupled thermo-mechanical Finite Element formulation in which the neutron transport is described by a diffusive process incorporated into the thermo-mechanical problem itself. The analyses carried out aim to prove the validity of both approaches for the physical problem under consideration. The thermo-mechanical-diffusive approach of neutron species is therefore used to analyze the multi-physics phenomenon in an application example of engineering interest.

La tesi tratta lo studio del comportamento dei materiali cementizi irradiati da radiazione nucleare in condizioni operative. Lo studio viene effettuato mettendo a confronto un approccio Monte Carlo per la risoluzione del processo di trasporto delle particelle neutroniche nel materiale assorbente con una formulazione ad Elementi Finiti di tipo termo-meccanico accoppiato in cui il trasporto di neutroni è descritto da un processo diffusivo incorporato al problema termo-meccanico stesso. Le analisi condotte vertono a comprovare la validità di entrambi gli approcci per il problema fisico in esame. L'approccio termo-meccanico-diffusivo delle specie neutroniche è quindi adoperato per analizzare il fenomeno multi-fisico in un esempio applicativo di interesse ingegneristico.