2015-08-21
311
Регулирования
Говоря о пространственной зависимости эффектов реактивности необходимо отметить, что при введении стержней регулирования в реактор, поле нейтронов вблизи введенных стержней сильно искажается, поскольку стержень вносит локальную реактивность. При этом поток нейтронов «выдавливается» в ту область, где нет стержня. Например, в проектных документах реактора ВВЭР-1000 приводится дифференциальная характеристика эффективности аварийной защиты (АЗ) по высоте. Острый максимум этой кривой расположен на высоте 50-70 см от низа активной зоны (а не в центре); это и есть эффект "выдавливания" поля всеми группами стержней СУЗ. Пример такого эффекта приведен на рис. П.1.3.
В обычных ректорах при введении стержней сверху поле выдавливается вниз. Но в реакторах РБМК и американских BWR есть стержни, которые вводятся снизу (в РБМК это УСП). Они меняют (снижают) локальную реактивность и локальный поток в нижней части АЗ.
Эффекты деформации поля нейтронов в кипящих реакторах
|
|
|
В любом кипящем (а особенно в корпусном типа BWR) реакторе плотности некипящей воды на входе (около 0.75-0.8) и пароводяной смеси с массовым паросодержанием ~15% на выходе (около 0.2-0.3) резко отличаются. Поэтому сильно отличаются их замедляющая и поглощающая способности. Следствием этого является постоянная деформация поля тепловыделения (на мощности) с более высоким энерговыделением в нижней части зоны. Деформированное поле нейтронов обусловливает увеличение коэффициента неравномерности и деформацию режимов работы твэлов. Но более существенен другой эффект.
В результате деформации поля нейтронов эффективность органов СУЗ очень мала в верхней части зоны и очень велика в нижней, поэтому для снижения неравномерности энерговыделения и эффективного управления в американских кипящих реакторах стержни СУЗ вводятся в зону снизу. Это порождает, конечно, ряд проблем при заглушении реактора и удержании его в подкритическом состоянии при обесточивании блока, но система BWR хорошо отработана и широко распространена в мире.
В реакторах РБМК искажение поля также имеет место, но оно не столь значительно в нормальных режимах. Однако некоторые эксперты считают, что перед аварией на IV блоке ЧАЭС чуть ли не 80% энерговыделения было сосредоточено в нижней трети активной зоны (т.е. от 0 до 3м).
Проявления эффектов деформации поля нейтронов в
