Определение мощностного эффекта реактивности и эффективности ОР СУЗ ВВЭР-1000 на энергетическом уровне мощности

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 отравлениеXe 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%.