Ответы на вопросы ТУР. 1. Реакторные измерения. 2 2 Нейтронные источники. 4

• Название: 1. Реакторные измерения. 2 2 Нейтронные источники. 4
• Анкор: Ответы на вопросы ТУР.docx
• Дата: 13.12.2017
• Размер: 6.93 Mb.
• Имя файла: Ответы на вопросы ТУР.docx
• Тип: Документы; #11333
• страница: 14 из 39

30 Изменение реактивности при перемещении стержня по высоте.

Если полностью погруженный центральный стержень имеет вес ∆р_ст°, то при подъеме его высоту z на основе той же формулы дифференциальная зависимость эффективности стержня от глубины погружения:

При частичном погружении однородного стержня-поглотителя в активную зону его дифференциальная эффективность изменяется пропорционально квадрату плотности потока тепловых нейтронов в том месте невозмущённой активной зоны, где находится нижний конец стержня.

Идеальная дифференциальная эффективность ПС СУЗ в однородном реакторе и неискаженном поле будет изменяться по высоте пропорционально квадрату потока
Ф cos² (В_z z],
а интегральная эффективность - как интеграл от этой функции.

Реально при движении кластеров вниз будет проявляться эффект «вытеснения» нейтронного поля вниз.

Тогда формально симметричная кривая дифференциальной эффективности станет асимметричной и ее максимум сместится вниз.  

Дифференциальная характеристика эффективности стержня по высоте - это реактивность, вводимая в реактор при перемещении стержня на малую величину dz (или на 1 см).

Интегральная эффективность определяется как реактивность, вводимая в реактор при введении (выведении) стержня на глубину z.

Если стержень, находившийся в исходном положении Н₁, перемещается по высоте активной зоны на некоторое расстояние Н в новое положение Н₂ (т.е. Н = Н₂ – Н₁),
то изменение реактивности реактора составит величину:

то есть находится как разность интегральных эффективностей поглотителя в конечном и начальном его положениях.

Если стержень перемещается вверх (Н  Н₂ – Н₁  0),
то (Н₂)  (Н₁) и получаемое изменение реактивности  0, то есть в результате перемещения стержня реактору сообщается положительная реактивность.

Если стержень перемещается вниз (Н  0), то и величина
 0, то есть перемещение стержня приводит к сообщению реактору отрицательной реактивности.

На практике для расчета введенной реактивности часто пользуются кривой дифференциальной эффективности по формуле:

где величину дифференциальной эффективности (d/dH)

снимают с кривой дифференциальной эффективности поглотителя при начальном его положении Н₁.

31 Эффект интерференции стержней.

171

Эффективность нескольких погруженных стержней, как правило, не равна сумме одиночных стержней.

Это объясняется взаимным влиянием стержней, так как любой введенный стержень искажает нейтронный поток реактора.

Этот эффект называется интерференцией стержней. Количественно он описывается коэффициентом интерференции С, который используется для оценки эффективности группы из I стержней:



Интерференция поглотителей – это явление взаимного влияния различных поглотителей на характеристики друг друга.

В зависимости от взаимного положения стержней, локальных особенностей потока, их материала и ряда других факторов коэффициент интерференции может быть положительным или отрицательным.

При очень близком расположении стержней они оказываются в зоне с пониженной плотностью потока нейтронов вследствие ослабления поля в окрестности каждого стержня.

С увеличением расстояния между стержнями их общая эффективность повышается и, начиная с некоторого расстояния, становится больше суммы эффективностей независимо действующих стержней.

Таким образом, коэффициент интерференции С может быть: меньше 1 (отрицательный теневой эффект),
равен 1, больше 1 (положительный теневой эффект).

32 Градуировка поглотителя. Суть метода разгона.

Градуировка поглотителя – это экспериментальное получение его физических характеристик – кривых дифференциальной и интегральной эффективности.

Из простейших методов градуировки подвижных поглотителей известны три:

метод разгона,

метод компенсации,

метод «сброса».

С появление реактиметров процедура градуировки упростилась.

Метод разгона.

Этот метод является наиболее универсальным методом градуировки, так как он позволяет отградуировать любой стержень-поглотитель (или группу поглотителей) без применения эталонных мер.

Суть метода состоит в том, что любое перемещение поглотителя вверх на произвольном участке Н
от Н₁ до Н₂ приводит к сообщению критическому реактору положительной реактивности
( = (Н₂) - (Н₁)), которую можно найти по величине измеренного периода разгона или периода удвоения мощности реактора Т₂,
из-за чего метод и получил такое название.

Исходное состояние реактора: Для производства измерений перед началом эксперимента реактор должен быть строго критичен на минимально контролируемом уровне мощности.

Это требуется для того, чтобы в процессе эксперимента исключить проявление температурных изменений реактивности реактора, которые неизбежно появились бы при больших изменениях мощности реактора.

Градуируемый поглотитель при этом в исходном состоянии находится в крайнем нижнем положении (на НКВ), критичность реактора устанавливается и поддерживается с помощью любого другого подвижного поглотителя.

Последовательность действий. Первый шаг:

Градуируемый поглотитель перемещается с НКВ в некоторое положение Н₁ (на величину Н₁ = Н₁); реактор становится надкритичным и его мощность начинает расти;

Сделав необходимую паузу (20  30 с), чтобы дать реактору выйти в режим разгона с установившимся периодом, измеряется период (Т₂)₁, по величине которого из таблицы или графика решения уравнения «обратных часов» находится значение реактивности ₁, вызвавшей разгон реактора с измеренным периодом Т₂.

Эта величина и является величиной интегральной эффективности градуируемого поглотителя в положении Н₁.

Сразу после окончания измерения (Т₂)₁ градуируемый поглотитель оставляется в положении Н₁, а реактор возвращается в критическое состояние путём введения в активную зону любого другого подвижного поглотителя.

Следующий шаг: поглотитель поднимается из положения Н₁ до положения Н₂ на некоторую величину Н₂ = Н₂ – Н₁, в результате чего реактору опять сообщается некоторая величина положительной реактивности ₂ .

Реактор начинает увеличивать свою мощность с установившимся периодом (Т₂)₂ , величина которого, как и в первом случае, может быть легко измерена, и по ней из графика решения уравнения «обратных часов» может быть найдена та величина положительной реактивности ₂, которая вызвала разгон мощности реактора с таким периодом.

Сразу после измерения периода (Т₂)₂ реактор с помощью любого другого поглотителя (не градуируемого) возвращается в критическое состояние на минимально контролируемом уровне мощности и стабилизируется на нём.

Обработка результатов измерений.

Результаты фиксации положений градуируемого поглотителя, измерений периодов удвоения мощности реактора Т₂, извлечённых по ним значений реактивности и расчётов величин интегральной и дифференциальной эффективности сводятся в таблицу.