|
Ответы на вопросы ТУР. 1. Реакторные измерения. 2 2 Нейтронные источники. 4
58 Анализ кинетики при отрицательном скачке реактивности.
Профиль изменения реактивности со временем, приведенный на рисунке, позволяет обеспечить практически постоянный уровень мощности и достичь его в минимальное время при заданных максимальной реактивности и максимальной скорости се изменения.
В любой реальной системе возможности быстрого пуска ограничиваются максимально допустимыми значениями реактивности и скорости ее изменения.
Поэтому простой экспоненциальный закон роста функции Сi(t) не будет выполняться, а следовательно, не будет соблюдаться точно и полученное равенство .
Тем не менее, это соотношение удовлетворительно отражает существенные черты искомой закономерности и применимо во многих практически важных случаях.
59 Кинетика реактора в энергетических режимах Постоянная реактивность и ступенчатые изменения реактивности
Исследуем решения уравнений кинетики, соответствующих точечной модели реактора, в случае постоянной реактивности после ее скачкообразного изменения.
Сюда относится поведение реактора при так называемых ступенчатых вводах реактивности и при ступенчатых изменениях мощности источников нейтронов.
Использование ступенчатых функций для приближенною представления с их помощью действительного поведения во времени реактивности или мощности нейтронных источников очень удобно в кинетике реакторов.
Равновесие и критичность
Точечная модель реактора описывается системой из т + 1 дифференциальных уравнений первого порядка с заданными функциями ρ(t) и q(f.).
В общем случае реактивность ρ зависит от плотности нейтронов п, и система нелинейна; в отсутствие обратной связи по реактивности ρ(t) - заранее известная функция времени, и тогда система линейна.
Рассмотрим сначала равновесное (стационарное) состояние системы, когда равны нулю производные по времени от п и всех сi. Проводя суммирование всех уравнений,
находим, что равновесное состояние имеет место, если d/dt = 0 и, следовательно
о таком реакторе говорят, что он находится в подкритическом равновесном состоянии (ρ < 0, кэф< 1).
Уровень мощности стационарного реактора
По уравнению для сi можно найти равновесную плотность ядер- предшественников:
Критичность, определяемая условием к = 1 (р = 0), не является, строго говоря, равновесным состоянием.
Мощность критического реактора при наличии источника нейтронов непрерывно увеличивается.
Нейтронный источник, вводимый перед запуском реактора для обеспечения надежной работы приборов, контролирующих мощность, может быть удален из активной зоны, как только будет достигнуто критическое состояние.
Тем не менее в качестве источников нейтронов всегда присутствуют нейтроны спонтанного деления и нейтроны от космических лучей.
Вследствие этого реактор, работающий на постоянной мощности, всегда слегка подкритичен, хотя его реактивность обычно пренебрежимо мала.
В этом случае источником нейтронов в расчетах можно пренебречь.
60 Кинетика реактора в энергетических режимах Для реактора, находящегося в энергетических режимах, реактивность зависит от температуры зоны.
Поэтому такой реактор имеет температурную обратную связь.
Для того чтобы реактор был устойчив, температурная обратная связь должна быть обязательно отрицательной.
В этом случае при изменении реактивности в реакторе возникают процессы, выравнивающие это изменение и возвращающие реактор в исходное состояние.
Главная особенность кинетики реактора в энергетических режимах - наличие температурных обратных связей по реактивности
|
|
|