- •Учебное пособие по физике реактора (проект) содержание.
- •1. Основы теории реакторов.
- •1.1. Деление ядер под действием нейтронов.
- •1.1.1. Строение атома. Изотопы.
- •1.1.2. Дефект массы, энергия связи, энергия деления.
- •1.1.3. Радиоактивность.
- •1.1.4. Ядерные реакции. Сечения взаимодействия.
- •1.1.5. Замедление и диффузия нейтронов.
- •1.2.1 Коэффициент размножения в бесконечной среде.
- •1.2 Коэффициент размножения.
- •1.2.2. Коэффициент размножения на быстрых нейтронах .
- •1.2.3. Вероятность избежать резонансного поглощения .
- •1.2.4. Коэффициент использования тепловых нейтронов .
- •1.2.5. Число быстрых нейтронов на один поглощенный тепловой нейтрон.
- •1.2.6. Утечка нейтронов. Коэффициент размножения.
- •1.3. Реактивность.
- •1.4. Регулирование яр.
- •1.4.1. Параметры, определяющие мощность яр и скорость ее изменения.
- •1.4.2. Кинетика реактора с учетом запаздывающих нейтронов. Период реактора.
- •1.4.3. Критичность на мгновенных нейтронах.
- •2. Пространственное распределение энерговыделения в реакторе.
- •2.1. Общие положения.
- •2.2. Макрораспределение энерговыделения.
- •2.3. Микрораспределение энерговыделения.
- •2.4. Коэффициент неравномерности энерговыделения по объему активной зоны.
- •2.5. Система внутриреакторного контроля.
- •3. Эффекты и коэффициенты реактивности.
- •3.1. Температурный эффект реактивности.
- •3.1.1. Плотностной температурный эффект реактивности.
- •3.1.2. Мощностной эффект реактивности.
- •3.2. Барометрический эффект реактивности.
- •3.3. Борный эффект реактивности.
- •3.4. Влияние коэффициентов реактивности на динамику и безопасность реактора.
- •3.5. Выгорание, шлакование и воспроизводство ядерного топлива.
- •3.6. Отравление реактора ксеноном ( Хе-135 ).
- •3.6.1. Стационарное отравление Хе-135.
- •3.6.2. Нестационарное отравление ксеноном.
- •3.7. Отравление реактора самарием ( Sm-149 ).
- •4. Нфх активной зоны ввэр-440.
- •5. Таблица допустимых режимов эксплуатации ру.
- •5.1 Расходы через твс и реактор.
- •5.2. Допустимая мощность.
- •5.3. Допустимые подогревы в центральных и периферийных твс.
- •5.4. Допустимый подогрев теплоносителя на реакторе.
- •5.5. Влияние частоты сети на температуру.
- •6. Вопросы обеспечения ядерной безопасности.
- •6.1. При пуске яр.
- •6.2. При перегрузке и работе с твс.
- •6.3. При хранении и отправке отработанного ядерного топлива.
- •6.4. Характерные моменты обеспечения ядерной безопасности при использовании твс с обогащением 4,4%.
- •7. Конструкция и характеристики активной зоны реактора и ее компонентов.
- •7.1. Корпус реактора.
- •7.2. Верхний блок.
- •7.3. Внутрикорпусные устройства.
- •7.4. Активная зона.
- •8. Некоторые особенности эксплуатации энергоблоков каэс.
- •8.1. Кассеты-экраны блоков 1 и 2.
- •8.2. Топливо обогащением 4,4% на блоке 3.
- •Список литературы
3.1.2. Мощностной эффект реактивности.
Мощностной эффект реактивности заключается в изменении реактивности при изменении мощности ЯР. Изменение , вызванное изменением мощности на единицу, называется мощностным коэффициентом реактивности:
N = / N kэф / kэф•N, %/МВт (1/МВт) (3.3).
Природа мощностного эффекта, так же как и температурного (плотностного) эффекта, связана с изменением температуры материалов активной зоны. Действительно, повышение мощности неизбежно ведет к повышению температуры топлива и других материалов активной зоны, и наоборот, снижение мощности - к снижению их температуры. Но необходимо помнить, что изменение температуры различных материалов (особенно при быстром изменении мощности) происходит с разными скоростями. Сразу после скачка мощности (практически мгновенно) изменяется лишь температура топлива, потому что именно в топливе выделяется основная часть энергии деления. Влияние изменения мощности на изменение температуры других компонентов происходит с существенным запаздыванием. Наибольший эффект запаздывания присущ замедлителю из-за его большой массы и теплоемкости.
В зависимости от влияния мощности ЯР на температуру компонентов активной зоны (топливо, замедлитель) в НФХ выделяют следующие три мощностных коэффициента реактивности.
/ Nu - мощностной коэффициент реактивности по топливу. Он учитывает изменение реактивности только в результате изменения температуры топливной матрицы(т.е. чисто Допплер-эффект). Сущность эффекта Допплера заключается в уменьшении высоты и увеличении ширины резонансов сечения поглощения, т.е. с ростом температуры топлива происходит уменьшение вероятности для нейтронов избежать поглощения () на резонансах U. Уменьшение ведет к уменьшению Кэф и . Это значит, что мощностной эффект реактивности имеет отрицательный знак.
/ Nб - "быстрый" мощностной коэффициент реактивности. Он учитывает изменение реактивности в результате изменения температуры топлива (Допплер-эффект) и подогрева теплоносителя на зоне, которые происходят при изменении мощности ЯР. При этом принимается, что t^ теплоносителя на входе в ЯР постоянна. Это условие означает, что данный коэффициент не учитывает медленную составляющую мощностного эффекта реактивности (составляющая по температуре теплоносителя) и рассматривает относительно короткий интервал времени после изменения мощности ЯР.
/ Nкб - мощностной коэффициент реактивности, учитывающий Допплер-эффект и изменение поля температуры в активной зоне. Но в отличие от "быстрого" мощностного коэффициента реактивности не учитывает изменение подогрева теплоносителя в результате изменения мощности ЯР (оговаривается условием Тн2оЯР = const).
Для быстрых изменений мощности (например, работа РОМ) в первом приближении можно пренебречь медленной составляющей мощностного эффекта. Это значит, что в этом случае логично оперировать "быстрым" мощностным коэффициентом реактивности ( / Nб), который наиболее точно учитывает динамику такого переходного процесса.
Следует отметить следующую закономерность. Чем выше температура топлива и меньше обогащение урана (больше доля U), тем больше мощностной эффект.
Для ВВЭР-440 характерны следующие значения / Nб(Nб ):
- начало цикла: - 1,4х10-3 %/МВт;
- конец цикла : - 1,8х10-3 %/МВт.
Мощностной эффект реактивности (так же как и плотностной температурный эффект) можно рассматривать как скрытый резерв реактивности. После того как запас реактивности при работе на номинальной мощности будет полностью исчерпан (бор из 1 контура полностью выведен, и 6-я группа АРК поднята до верхней границы зоны регулирования - 200см), можно использовать высвобождение реактивности при снижении мощности РУ для продления кампании.