пз. Расчет эффективного коэффициента размножения

• Название: Расчет эффективного коэффициента размножения
• Дата: 14.02.2022
• Размер: 20.69 Kb.
• Имя файла: PZ_4.docx
• Тип: Практическая работа; #361375

Практическая работа № 4

Тема: Расчет эффективного коэффициента размножения.

Цель: Закрепить знания по первому разделу дисциплины «Ядерные энергетические установки. Привить навыки расчета эффективного коэффициента размножения активной зоны ядерного реактора.

Теоретические положения.

Эффективный коэффициент размножения нейтронов учитывает процессы утечки при замедлении и диффузии:

,

где - вероятность избежать утечки при замедлении;

- вероятность избежать утечки при диффузии.

и вычисляются по формулам:





Таким образом, эффективный коэффициент размножения определяется:



где – квадрат длины диффузии в элементарной ячейке;

– возраст нейтронов в элементарной ячейке;

B² – геометрический параметр.

Квадрат длины диффузии в элементарной ячейке рассчитывается по формуле:



и определены ранее.

Так как объем ядерного горючего, теплоносителя и конструкционных материалов в ВВЭР составляет заметную долю в объеме активной зоны, то возраст нейтронов для холодного реактора оценивается по приближенной формуле:



где τ_зам = 27,3 cм² – возраст нейтронов в замедлителе (воде), - площадь ЭЯ, - площадь воды (теплоносителя и замедлителя в ЭЯ).

Для реактора с отражателем необходимо учитывать эффект возращения части нейтронов в активную зону отражателем.

Для реактора с отражателем реальные границы активной зоны заменяются фиктивными границами, на которых нейтронный поток достигает нулевого значения, т.е. производится переход от реальной активной зоны с отражателем к эквивалентной активной зоне без отражателя. Эта разность в размерах активной зоны учитывается параметром, называемой эффективной добавкой (обозначается δ_эф).

По существу, эффективная добавка (δ_эф) – это параметр, характеризующий превышение критических размеров активной зоны без отражателя над критическими размерами этой же активной зоны с отражателем.

Экстраполированные размеры реактора рассчитываются по формулам:

H_э = H_аз + δ_эф = 376,2 + 6,5829 = 382,78 см.

R_э = R_аз+ δ_эф = 165 + 6,5829 = 171,58 см.

Радиус R_аз и высотаH_аз активной зоны определены в ходе предварительного расчета реактора.

Эффективная добавка δ_эф для водо-водяных реакторов с отражателем определяется по эмпирической зависимости:

δ_эф= 7,2 + 0,1·(M²- 40) = 7,2 + 0,1 · (33,8294 - 40) = 6,5829 см,

где M² – площадь миграции отражателя в см², определяемая по формуле:







Геометрический параметр для цилиндрической активной зоны определяется выражением:



Определив все составляющие, находим значение .



Найденный К_эф позволяет определить полный запас реактивности активной зоны:



Список использованной литературы.

1. Нигматулин И.Н., Нигматулин Б.И. Ядерные энергетические установки: Учебник для вузов. – М.: Энергоатомиздат, 1986. – 168 с.

2. Вывод о достоинствах и недостатках АЭС с ВВЭР. Электронный ресурс: https://studall.org/all3-9824.html (дата обращения 21.10.2020)

3. Бойко В.И. Физический расчёт ядерного реактора на тепловых нейтронах: учебное пособие. – Томск: - Изд-во Томского политехнического университета, 2009. – 504 с.

4. Классификация ядерных реакторов. Электронный ресурс: https://helpiks.org/5-90618.html (дата обращения 21.10.2020)

5. Сравнение реакторов типов ВВЭР и РБМК. Электронный ресурс: https://lektsii.org/13-56628.html (дата обращения 21.10.2020)

6. Классификация ядерных реакторов. Энергетика. ТЭС и АЭС. Всё о тепловой и атомной энергетике. Электронный ресурс: https://tesiaes.ru/?p=9976 (дата обращения 21.10.2020)

7. Лебедев В. А. Ядерные энергетические установки: Учебное пособие. — СПб.: Издательство «Лань», 2015.— 192 с.: ил.— (Учебники для вузов. Специальная литература).