Изменение запаса реактивности за кампанию. Энергоресурс, энерговыработка

Изменение ядерных концентраций Gd-155
в концентрических зонах твэга реактора ВВЭР-1000
(твэг был разбит на 5 концентрических зон

Запас реактивности

Для длительной работы реактора необходимо загружать в его активную зону топливо сверх критического его количества.

Загружать сверхкритическое количество топлива в реактор следует с одновременной загрузкой в активную зону компенсирующих поглотителей и выгорающих поглотителей, которые служат для компенсации возникающей положительной реактивности при загрузке в активную зону топлива сверх критического его количества.

Таким образом загрузка в активную зону сверхкритического количества ядерного топлива приводит к возникновению положительной реактивности, которая сразу же подавляется компенсирующими поглотителями.

Общий запас реактивности реактора - это та величина положительной реактивности, которая создаётся за счёт загрузки в активную зону сверхкритического количества ядерного топлива и одновременно нейтрализуется введением в активную зону компенсирующих поглотителей и предназначается для обеспечения требуемой кампании реактора.

Общий запас реактивности - это та величина положительной реактивности, которая могла бы быть высвобождена сразу при мысленном (только при мысленном!) удалении из активной зоны всех компенсирующих поглотителей.

Общий запас реактивности реактора нужен для поддержания реактора в критическом состоянии при работе его на постоянном уровне мощности в течение всей кампании и для компенсации потерь реактивности реактора в процессе его работы.

Если представить, что реактор всю кампанию работает на постоянном уровне мощности, то может показаться, что изменения потерь реактивности должны нарастать очень медленным темпом.

Но некоторые процессы в реакторе протекают, наоборот, очень быстро и требуют столь же быстрых мер по компенсации возникающих изменений реактивности.

Запас реактивности реактора определяется расчетными и экспериментальными путями.

Расчетное значение определяется по специальным программам нейтронно-физического расчета. Рассчитываются Кэф реактора в ожидаемом критическом состоянии и в положении со всеми извлеченными из реактора ОР

Экспериментальные способы:

1. Отдельно оцениваются эффективности всех ОР по отдельности, определяются эффекты их интерференции, эффективность борной кислоты. Определяется критическое положение ОР на МКУ.

2. Определяется дифференциальная эффективность борной кислоты (βэф/(г/кг)). Экспериментально определяется концентрация борной кислоты, при которой достигается критическое состояние при полностью извлеченных ОР.

r_{з общ}(0) = Сбк * dρ/dC

По регулировочной интегральной характеристике 10-й группы ОР легко оценить ОЗР реактора ВВЭР-1000

Для этого достаточно нанести на график точку с критическим положением реактора.

Изменение запаса реактивности
за время кампании

Для получения большой кампании в реактор загружают сверхкритическое количество ядерного топлива.

Созданный при этом запас реак­тивности в ВВЭР компенсируется механическими органами регу­лирования и жидким поглотителем - борной кислотой, растворенной в воде первого контура.

При работе реактора за счет целого ряда факто­ров, таких, как выгорание и шлакование топлива; ……. изменяются и реактивность, и запас реактивности.

Уменьшение запаса реактивности в процессе кампании компенсируется подъемом подвижного поглотителя и уменьшением массовой концентрации жидкого поглотителя.

Изменение К_∞ (запаса реактивности) реактора ВВЭР-1000 в течение кампании при выгорании топлива и ВП