Измерения проводятся методом малых возмущений.
Реактор находится на энергетическом уровне мощности в режиме ручного регулирования в стационарном состоянии.
Длительность эксперимента не более 12 секунд (что бы не изменилась температура на входе в а.з.). В течении 6 секунд вводится положительная или отрицательная реактивность, скорость перемещения стержня 2 см/с.
Определение эффекта стационарного и не стационарного отравления ксеноном в реакторе ВВЭР 1000.
Стационарное отравление Xe достигается в течении 30 – 40 часов работы реактора. Эксперимент проводят спустя 2 суток после выхода на стационарную мощность. Фиксируются параметры:
После выхода р-ра на энергетич. уровень мощности, после 2-х суток стоянки на нём для достижения стац. отрав. Хе, определяем его концентрацию.
– слагаемое, учитывающее разницу средних температур активной зоны,
– учет разницы концентрации С борной кислоты:
– уменьшение запаса реактивности вследствие выгорания топлива и накопления шлаков.
характеризует высвобождение реактивности за счет эффекта (при снижении мощности до нуля):
- время работы на заданном уровне мощности.
Нестационарное отравление, мериться при быстром снижении мощности (сбросом АЗ). После 2-х сут проводят сброс а.з. с поддержанием реактора в критике или выводом на мку и удерживаем в около крит состоянии, за счет подпитки дистилята выводим в надкритику и через 15 мин реактор переходит в подкритику за счет образования Хе, порядка 30 шагов, наблюдаем изменение реактивности, методом наименьших квадратов аппрокисируем, затем интегрируем и получаем график изменения реактивности связанный с изменением концентрации Хе(яму) при обработке вводятся поправки на измен т-ры и давления перв контура. Осн проблема стабилизация и контроль стабильности параметров. Если по всем измерениям относительная погрешность менее 10% то эксперимент удался.
РБМК
Физические особенности РБМК. Мероприятия по повышению безопасности РБМК.
Физические особенности.
Использование тяжелого замедлителя – графита. В каждом акте рассеивания в графите нейтрон теряет незначительную часть своей энергии . Полное число столкновений для уменьшения энергии нейтрона до тепловой ~ 95 (у воды 15). Замедляющая способность графита в 20 раз меньше чем у воды. Из-за этого технологические каналы расположены далеко друг от друга, шаг решетки 25 – 30 смпри в графите 3 см.Спектр тепловых нейтронов – спектр Максвелла.
Из-за малого сечения поглощения большие объемы не приводят к неприемлемо большому поглощению тепловых нейтронов.
Коэффициент замедления достаточно высок (у воды ~ 61).
Внутри технологического канала ТВЭЛы расположены близко друг к другу: отношение объемов воды и урана ~ 1. Необходимо учитывать эффекты надпороговой и резонансной области энергий.
Коэффициент размножения на быстрых нейтронах ниже чем у ВВЭР.
Вероятность избежать резонансного захвата выше.
В канальных кипящих реакторах(в отличие от корпусных) коэффициент размножения не существенно меняется по высоте реактора: кипение вызывает лишь незначительное отличие распределения потока тепловых нейтронов по высоте от косинусоидального. В первом приближении это отличие можно не учитывать и проводить нейтронно-физический расчет отдельно от теплофизического.
Пространственное разделение теплоносителя и замедлителя позволяет выбирать их рабочие параметры независимо друг от друга и делать удобными с конструкторской, технологической и других точек зрения. Температуратеплоносителя в активной зоне около 280 °С, а температура графита достигает 700 °С.
Утечка в реакторе мала (не превышает ~ 1,0–1,5 %) так как реактор большой.
В больших реакторах с непрерывной перегрузкой топлива коэффициент неравномерности энерговыделения по радиусу не превышает 1.15-1.20.
Поле энерговыделения может произвольно меняется во времени и направлении, зависит от предыстории.
Повышение безопасности.
Переход с оксидного топлива на нитрид-карбидное
Топливо с повышенным обогащением. Смешение от поглощения в воде к поглощению в топливе. Переход на топливо с обогащением 2,4 % приводит к увеличению доли захвата в топливе на 1%. Увеличивается жесткость спектра и повышается накопление в топливе Pu, это также приводит к поглощению нейтронов в топливе.
Установка или использование в активной зоне дополнительного поглотителя. При уменьшении воды увеличивается площадь миграции, что приводит к увеличению эффективности поглощения.
Использование смещенного уран-эрбиевого топлива.
Бор к середине кампании практически полностью выгорает, эрбий выгорает медленнее и имеет резонанс 0.47 эВ.
Основные изотопы , – хороший поглотитель, одновременно
происходит и выгорание и восстановление .Хорошо сочетается с топливом. Снижает паровой эффект реактивности < 1β.
Обогащении x=2.6 % содержание эрбия 0.41% весовых, x=2.6 % – <0.6%.