Метод обратного умножения

После определения понятия умножения вводят понятие «обратного умножения» ОУ=1/У и на основе этого соотношения записывают формулу обратного умножения

. (9)

Именно на этом соотношении построен «метод обратного умножения», позволяющий экспериментально измерять как реактивность (или критичность) самого реактора, так и реактивность вносимых в него возмущений.

На методе обратного умножения (ОУ) основано измерение любых изменений реактивности реактора. Фундаментальный вывод состоит в том, что изменение реактивности при переходе реактора из состояния"1" состояние "2", равно ₂₁=1/У1 – 1/У2=ОУ2-ОУ1 .

На этом методе основано, в частности, «взвешивание» ( определение полной эффективности) стержней СУЗ, то есть определение изменения реактивности реактора при перемещении стержня от нижнего до верхнего положения (или наоборот). Этим же методом получают интегральную и дифференциальную градуировочную характеристику органа регулирования, измеряя вес частей стержня /2/.

Заметим , что метод ОУ даёт относительный «вес». В данном случае, так же как и в процессе загрузки топлива (ТВС), «вес» стержня выражен в единицах ОУ. Перевести его в абсолютные единицы (т.е. произвести абсолютную калибровку) можно, измерив одну и ту же долю любой порции реактивности (веса стержня) по любому методу абсолютного измерения реактивности и по ОУ. Для этого, в частности, подойдут метод асимптотического периода (что дает связь реактивности в бета с периодом в сек /=1/(1+Т ) ), либо метод "сброса стержня".

Все работы по измерению эффективности стержней проводятся при приближении к критическому состоянию (K _eff = 0.95-0.98 и Y=20-30), когда можно считать, что свойства подкритического и критического реакторов близки (это не факт, а допущение).

На методе обратного умножения основан и метод безопасного достижения критического состояния при загрузке реактора.

Отметим особо, что метод обратного умножения - статический. Поэтому при замерах скорости счёта детекторов следует делать выдержку после любых возмущений (1-3 минуты), чтобы исключить переходные процессы.

Метод пуска реактора

Методика пуска обеспечивает ядерную безопасность в процессе пуска (во времена Ферми подразумевались даже частичные отказы контрольных приборов) и сводится к построению в процессе загрузки реактора зависимости обратного умножения (ОУ=1/У) от характеристики реактора, изменяющей параметр его критичности (например, в нашем случае -от числа загруженных в реактор тепловыделяющих сборок ТВС (N), в других ситуациях -от уровня замедлителя Н, концентрации борной кислоты С, положения компенсирующих органов и т.п.).

.

На практике удобно оперировать величиной в 1000 раз большей –так называемой ТОУ (тысяча обратного умножения):

ТОУ = 1000* .

В общих чертах процедура такова. В «нулевом» состоянии измеряется ток ионизационной камеры (ИК)-это I₀, соответственно У₀=1 и ОУ₀=1. Затем загружается порция ТВС (n _ТВС) и замеряется ток ИК- это I_n или I_i. Вычисляется У и ОУ. Значения ОУ₀ и ОУ_n откладывают на графике зависимости ОУ от числа n _ТВС (см. рис.1). Через эти две точки проводят прямую и экстраполируют ее до пересечения с осью n _ТВС . Это и есть первое экстраполированное значение критического состояния. Все данные (причем детально) по состоянию и положению стержней, температур, тока ИК, времени и т.п. заносят в журнал (см. приложение ). Реальная форма кривой обратного умножения зависит от многих факторов. В принципе, она может иметь как вогнутый, так и выпуклый характер . Последнее, правда, крайне нежелательно или запрещено, так как экстраполяция занижает критическое состояние, что весьма опасно. Детальное описание всей процедуры и требований безопасности будет дано в описании выполнения работы (п. 3).

Теперь перейдем к описанию самого тренажера.

Рис.1. Кривая обратного умножения