Эффективность системы стержней

Так как управляющие стержни должны обладать значительной эффективностью, в реакторе используется одновременно большое их число.

Суммарная эффективность нескольких стержней, как правило, не равна сумме эффективностей отдельных стержней. Данное явление объясняется взаимным влиянием стержней (интерференцией).

Количественно указанный эффект характеризуется коэффициентом интерференции (С), используемым для вычисления эффективности группы стержней по эффективности отдельных стержней:

При очень близком расположении стержней они оказываются в зоне с пониженной плотностью потока нейтронов вследствие ослабления поля в окрестности каждого стержня (рис. 7.2). С увеличением расстояния между стержнями их общая эффективность повышается и, начиная с некоторого расстояния, становится больше суммы эффективностей независимо действующих стержней.

Таким образом, коэффициент интерференции с может быть меньше 1 (отрицательный теневой эффект), равен 1 и больше 1 (положительный теневой эффект).

Но стержни, для которых «теневой эффект» положителен, оказываются уже в периферийной области и, следовательно, становятся малоэффективными. Такое расположение стержней не обеспечивает максимальной эффективности при данном их комплекте.

Оптимальным с точки зрения эффективности является такое расположение, когда каждый последующий стержень располагается в области максимума поля, обусловленного действием другого стержня.

В РБМК стержни СУЗ образуют правильную решетку. В этом случае можно считать, что влияние стержней на сводится лишь к изменению коэффициента использования тепловых нейтронов .

Исходя из определения коэффициента теплового использования, можно показать, что доля тепловых нейтронов, поглощенных в регулирующей решетке, равна

(5.5)

Тогда

	(5.6)
	(5.7)

где и - эффективный коэффициент размножения и коэффициент использования тепловых нейтронов без стержней СУЗ,

- коэффициент размножения в бесконечной среде с решеткой регуляторов,

- изменение коэффициента теплового использования при введении в зону решетки управляющих стержней.

Величина равна отношению скоростей поглощения в регулирующем стержне и во всей ячейке (части гомогенизированной среды реактора, приходящейся на один стержень).