Глубина выгорания топлива

Важной характеристикой работоспособности активной зоны являет­ся глубина выгорания топлива.

Существует несколько способов опреде­ления этой характеристики. Иногда глубина выгорания (kг/т) характе­ризуется отношением массы выгоревшею радионуклида (например, ²³⁵U) т_ВЫГ к загруженному топливу т_Т0П

В = m _выг / m _топ

Иногда используется для этой цели отношение массы выгоревшего урана к загруженному т ⁵ (доля первоначального количества ядер данного типа, которые испытали ядерное превраще­ние):

В = m _выг / m ₅ ∙100

Характеризуется глубина выгорания топлива и отношением коли­чества ядер накопившихся осколков деления к обьему среды V (см³), в которой происходит деление:

где N_0ck — концентрация ядер осколков деления, ядер/см³; Nдел ~ число разделившихся в среднем на два осколка ядер топлива в единице объема активной зоны, ядро/см³; m_дел - масса разделившегося ура­на, г;
V — объем топлива в активной зоне.

Но чаще всего глубину выгорания определяют как отношение выра­ботанной тепловой энергии за время кампании реактора к массе загру­женного урана
В = Q_к/m_топ (измеряется в МВт*сут/тU)

В = Q_к/m_топ

Фактически эта величина характеризует накопление продуктов деления в граммах на тонну урана, так как деление 1,05 г урана (т.е. накопление 1,05 г продуктов деления) сопровождается освобождением энергии примерно 1 МВт*сут.

Для ВВЭР при кампании три года, с использованием частич­ных перегрузок один раз в год, гл убина выгорания достигает значения 40 ГВт•сут/т.

В процессе работы ВВЭР наблюдаются распухание топливных табле­ток из-за накопления продуктов деления и увеличение давления газо­образных осколков деления на оболочку. Это ограничивает допустимую глубину выгорания.