Este trabalho teve como objetivo a avaliação experimental da potência gerada por decaimento de produtos de fissão e de ativação em elementos combustíveis irradiados no reator IEA-R1. O calorímetro IPEN foi desenvolvido para atender a essa aplicação. Um modelo teórico foi proposto para representar o arranjo experimental utilizado. O modelo foi formulado com base no princípio da conservação da energia. Os elementos combustíveis EC214, EC210 e EC207 foram submetidos a experimentos calorimétricos enquanto apresentavam tempos de decaimento variando entre 22 horas e 1043 dias e razões de queima de combustível variando entre 36% e 45% em relação à massa inicial de U-235. Em cada caso a potência de decaimento foi avaliada entre a mínima de 4,1 W e a máxima de 88 W. As incertezas foram avaliadas dentro dos limites de ±5%. O calorímetro IPEN foi utilizado na piscina do reator sem apresentar falha que impedisse a realização dos experimentos, por isso seu desempenho foi considerado suficiente. Os resultados obtidos são consistentes e reprodutíveis dentro dos respectivos limites de incerteza. A precisão dos resultados obtidos foi considerada suficiente para fundamentar conclusões a respeito das diferenças entre a potência de decaimento determinada experimentalmente e a potência inferida a partir dos dados de operação do reator.

This study was aimed at the experimental evaluation of the heat power generated by the nuclear decay of fission and activation products in irradiated fuel assemblies of the IEA-R1 reactor. The IPEN fuel assembly calorimeter was commissioned for that purpose. A theoretical model of the experimental setup was presented. The model was based on fundamentals of heat and mass transfer. Calorimetric experiments were performed in which the fuel assemblies EC214, EC210 and EC207 were probed with cooling times ranging from 22 hours to 1043 days and U-235 burnup ratios ranging from 36% to 45%. Decay heat power was evaluated in the range of 4.1 W to 88 W, within ±5% uncertainty. The IPEN calorimeter performed accordingly in the reactor pool environment, and was thus proven appropriate for the experiments. The experimental results were proven consistent, reproducible within the respective uncertainties and accurate enough to support conclusions on the deviations between the experimentally evaluated heat power and the heat power derived from historical reactor operating data.