49 Анализ уравнений кинетики реактора.
Изменение мощности ядерного реактора в надкритическом состоя нии (Кэф>1) происходит по экспоненциальному закону
где W(t) мощность после скачка на мгновенных нейтронах от значения W0 (при = 0)
T период реактора, т. е. время в течение которого плотность пото ка и мощность увеличиваются в е раз.
Изменение мощности после ступенчатого изменения
В предположении одной группы запаздывающих нейтронов с учетом выражений для установившегося и переходного периодов изменение нейтронного потока во времени после скачкообразного изменения реактивности от = 0 до значения описывается выражением:
Первое слагаемое в правой части характеризует переходную сос тавляющую нейтронного потока, а второе установившуюся.
Изменение нейтронного потока во времени при различных скачках реактивности. 1 переходная составляющая; 2 установившаяся составляющая.
Суть переходных процессов, происходящих сразу же после скачка, реактивности, заключается, в изменении доли запаздывающих (и соот ветственно мгновенных) нейтронов в реакторе.
Изменение реактивности вначале сказывается лишь на количестве мгновенных нейтронов, при >0эта величина быстро, возрастает, при < 0уменьшается.
В стационарном состоянии при = 0 на одних мгновенных нейтронах реактор будет подкритичен на величину .
При положительном скачке реактивности >>0подкритичность на мгновенных нейтронах уменьшается до величины
При реактивности, равной доле запаздывающих нейтронов, реактор будет критичен на одних мгновенных нейтронах.
Если при > 0с ростом ре активности установившийся период уменьшается вплоть до значения, определяемого лишь мгновенными нейтронами, то при <0он не может быть меньше, чем время жизни наиболее долгоживущих ядер-предшественников (
80 c).
При равных по абсолютному значению скачках реактивности установившийся период в подкритическом состоянии больше, чем в надкритическом. Это объясняется увеличением доли запаздывающих нейтронов при <0.
Для гарантии безопасности обычно ставят более жесткое условие: <0,8эф, при котором период реактора составляет 1 с. На практике же при реактивности 0,36эф должна уже срабатывать аварийная защита (период при этом – 10 с).
Во избежание разгона реактора на мгновенных нейтронах величина высвобождаемой положительной реактивности не должна быть больше эф.
Вблизи = на изменение потока нейтронов (как в переходном, так и установившемся режимах разгонареакто ра) влияют и мгновенные, и запаздывающие нейтроны.
Можно утверждать лишь следующее.
При<<установившийся периодопределяется характеристиками запаздывающих нейтронов, а переходные мгновенных.
При > запаздывающие нейтроны не играют практически ни какой роли.
В реальных условиях отрицательный скачок реактивности происхо дит при срабатывании аварийной защиты реактора.
Положительный ска чок реактивности может получиться вследствие той или иной аварийной ситуации.
В большинстве случаев реактивность изменяется приблизительно линейно. Отличительной чертой таких изменений реактивнос ти является отсутствие начального скачка плотности нейтронов, а так же интенсивное изменение n/п0во время внесения возмущения.
Переходный процесс при высвобождении реактивности характеризу ется постепенно уменьшающимся периодом, величина которого в значи тельной степени определяется размножением мгновенных нейтронов.
|
Скачать 6.93 Mb.