Кинетика отравления самарием после выключения реактора

Наибольший интерес представляет влияние самария на про­цесс изменения реактивности после выключения реактора.

В этом случае, уравнение (1,24) при Ф=0 имеют вид.

Тогда

После остановки реактора убыль Sm прекращается, а прибыль его из Pm продолжается до полного распада последнего. Практиче­ски через 8-10 суток распадается -90% Рm.

Уменьшение r_pзап при накоплении Sm после остановки носит название " прометиевый провал. "

Изменение реактивности после остановки реактора

где

В отличие от кинетики отравления ксеноном отравление сама­рием после выключения реактора непрерывно возрастает, стремясь к предельному значению.

Непрерывный рост отравления в период остановки реактора объясняется тем, что самарий стабилен, а образование его происхо­дит за счет распада накопившегося прометия.

Изменение мощности реактора с N₁ до N₂ (рис. 1.17) вызывает медленно протекающие переходные процессы, связанные с измене­нием числа ядер Рm-149 и Sm-149 в активной зоне. Скорость убы­ли непосредственно связана с потоком нейтронов (мощностью), а прибыли - с периодом полураспада Nd и Pm..

Рис. 1.17. Нестационарное отравление ВВЭР-440 самарием при изменении тепловой мощности со 100, 75. 50, 25%-ного уровня.

Максимальный самариевый выбег может достигать 0,25% время порядка 5 ч после подъема мощности реактора с нуля до 10%, при этом предполагается, что реактор стоял 15 суток и концентрация самария установилась постоянной.

При Ф<10¹⁴ нейтрон/(см²-с) |r_п._п.|< р_{Ох е} |, поэтому нестацио­нарное отравление Sm после остановки не может повлиять на воз­можность очередного пуска реактора, так как реактивность, высво­бодившаяся вследствие распада Хе, больше глубины прометиевого провала. В реакторе с большим потоком может оказаться, что |r_п._п.| > |р_{Ох е} |, тогда пуск реактора после остановки невозможен (рис. 1.18)

Рис. 1.18. Совместное воздействие Хе и Sm на реактивность реактора при Ф>4-10¹⁴ нейтрон/(см²-с).