Реактиметр. Принцип действия

Для определения текущей реактивности в переходных процессах, происходящих в реакторах, используют специальные аналого-цифровые устройства – реактиметры или автоматизированные СВРК.

На вход реактиметра подают сигнал от одного или нескольких нейтронных датчиков (ионизационных камер).

Работа современных реактиметров (ПИР, ЦВР-9, "Памир") основана на решении уравнений кинетики точечного реактора, поэтому важным является выполнение условия разделения переменных составляющих нейтронного потока (или постоянства пространственно-энергетического распределения нейтронов в реакторе во время измерения).

Уравнения кинетики решаются в приближении шести групп запаздывающих нейтронов.

В действительности условие разделения переменных в большом реакторе не выполняется, и полученный результат содержит систематическую погрешность, которая увеличивается с ростом вносимого возмущения и увеличения физических размеров реактора.

В общем случае показания реактиметра могут зависеть от взаимного расположения датчика и места введения возмущения, а также от времени после окончания перемещения стержней и скорости их движения.

Для учета пространственно-временных эффектов при измерениях реактивности существуют разные возможности. Например, поправки к показаниям реактиметра могут быть получены с помощью предварительного расчетного моделирования конкретного эксперимента с применением трехмерной нестационарной программы.

В целом погрешность определения реактивности складывается из приборной
(<1%), модельной (точечная модель) и константной (погрешности характеристик мгновенных и запаздывающих нейтронов).
В качестве единицы измерений реактивности используют β_эф (эффективная доля запаздывающих нейтронов).

Для перевода полученного значения реактивности в абсолютные единицы надо знать реальное среднее по активной зоне значение β_эф с учетом изменений нуклидного состава топлива и ценности нейтронов.

Реактиметр — прибор, фиксирующий изменение потока нейтронов (нейтронной мощности) с помощью датчиков, расположенных внутри или вне активной зоны, и производящий первичную обработку сигнала с целью получения измеренной реактивности ядерного реактора по заранее известному закону или алгоритму.

Реактиметр применяется для измерений реактивности и нейтронно-физических характеристик энергетических реакторов атомных электростанций, реакторных установок и критических сборок в процессе их пуска и эксплуатации.

Реактиметр – прибор, позволяющий оценить реактивность, внесенную в активную зону ядерного реактора, на основании изменения сигналов внереакторных датчиков во времени.

Аппаратно реализованный реактиметр получает оценку реактивности при достаточно малом шаге по времени (период получения данных около 0.01 – 0.1 секунды). Реккурентные соотношения для расчета реактивности

Такие малые времена в расчете реактивности приводят к тому, что реактиметр показывает текущую реактивность реактора практически без запаздывания.