4.5. Распределение температуры в блоке замедлителя

В случае, если функцию замедлителя в реакторе выполняет гра- фит, необходимо провести расчёты, позволяющие определить темпера- турный режим эксплуатации блоков замедлителя.

4 . 5 . 1 . О б ъ ё м н а я п л о т н о с т ь т е п л о в ы д е л е н и я в з а м е д л и т е л е

В графитовом замедлителе выделяется до 7 % тепловой мощности реактора. Максимально напряжённые условия эксплуатации соответст- вуют блокам замедлителя, находящимся в центре A3.

Используем следующее приближение:

1. Тепловыделение в замедлителе обусловлено только процессами замедления нейтронов и поглощения гамма-квантов;

2. Вся кинетическая энергия нейтронов превращается в тепловую

за счёт упругих столкновений;

3. Тепловыделение за счёт упругого замедления нейтронов про- порционально плотности делений.

В этом приближении для блока замедлителя, размещённого в цен-

_{тре активной зоны, можно воспользоваться соотношением:}

q

_

E

_Ц E_n v зам

f

_{ k} ^s _

s

^{v  }

N ^Vаз

  , (4.53)

^{где E}_n ^{= 5 МэВ – энергия нейтронов деления, E} _f

= 200 МэВ – энергия

деления,

^{ }_s

– замедляющая способность графита,

^_s

– средняя за-

медляющая способность материала A3 (гомогенизированная A3),

^V_аз ^–

объём A3. Значение

^_s

определяется в ходе нейтронно-физического

расчёта реактора, а замедляющая способность чистого графита состав- ляет 0.0613 см^-1. Величина  = (4  6) характеризует отношение количе- ства теплоты, выделившейся за счёт гамма-квантов к количеству тепло- ты, выделившейся за счёт нейтронов [9].

s

^{Для расчёта}  ^{используется соотношение.}

_s 

1

^S _яч

_^_s^{ } _j

j

 S _j

, (4.54)

где S_яч – площадь поперечного сечения ячейки A3; S_i – площадь попе- речного сечения ячейки, занятая соответствующим конструкционным

j

^{материалом (топливо, сталь, теплоноситель, замедлитель); }_s ^

_{медляющая способность j-го материала.}

– за-

_{Если материал составляют несколько элементов, например сталь,}

^{то для определения значения }_s

используется соотношение:

^{где }_m

^_s ^ _^_m ^{ N}_m ^{ } _sm ^{, (4.55)}

m

– средняя логарифмическая потеря энергии нейтрона при упру-

гом рассеянии на элементе m;

^N_m ^{– ядерная концентрация данного эле-}

^{мента; } _sm

– микросечение рассеяния нейтрона на элементе т.

4 . 5 . 2 . Р а с ч ё т р а с п р е д е л е н и я т е м п е р а т у р ы в ц е н т р а л ь н о м б л о к е з а м е д л и т е л я

При проведении предварительных расчётов можно допустить, что температуры на внутренней и внешней поверхностях ТК равны. Темпе- ратуру на внутренней поверхности технологического канала можно приблизительно определить по соотношению:



_t ^Ц _{ t}

_ ^q _{, (4.56)}

ТК внут I / 2

^ _{I / 2}

где t_{I 2}

– температура теплоносителя на участке с индексом «I/2»,  _{I / 2} –

коэффициент теплоотдачи на этом же участке, q^ – поверхностная плотность теплового потока:

_q^ _{ q} ^Ц _{ R}

_{/ 2 . (4.57)}