Влияние ксенона на работу реакторов в переходных режимах

Как отмечалось выше, скорость изменения концентрации ¹³⁵Xe определяется тремя процессами: с одной стороны – образование ¹³⁵Xe в результате 1) распада ¹³⁵I; с другой – выведение из реактора ксенона вследствие: 2) поглощения ксеноном нейтронов, 3) его распада. Все три процесса имеют неодинаковые скорости и различное влияние на концентрацию ¹³⁵Xe (а, следовательно, на реактивность реактора) в режимах набора мощности и остановки.

После остановки реактора, т.е. при нулевом потоке нейтронов, поглощение нейтронов на ¹³⁵Xe отсутствует. На изменение концентрации ¹³⁵Xe в этом случае влияют два конкурирующих процесса:

1) распад ¹³⁵I оставшегося после работы реактора. Заметим, что его концентрация пропорциональна потоку нейтронов (или мощности) в реакторе перед его остановкой:

(7.10)

2) распад ¹³⁵Xe.

Относительное изменение концентрации ¹³⁵Xe после момента остановки показано на рис. 6.1 для разных значений потока нейтронов перед остановкой. Концентрация ¹³⁵Xe достигает максимального значения через ~ 10 часов после остановки. Значение максимума тем выше, чем больший поток нейтронов был в реакторе перед его остановкой. Поскольку образование в реакторе ¹³⁵Xe равносильно вводу в него отрицательной реактивности, абсолютное значение которой пропорционально концентрации ксенона, то изменение реактивности во времени ведет себя точно так же, как и концентрация ¹³⁵Xe (рис.6.3.1). Уменьшение реактивности реактора после его остановки, обусловленное отравлением ксеноном, называется йодной ямой, т.к. причиной этого эффекта является β – распад ¹³⁵I. Максимальная глубина йодной ямы при Ф ~ н/см² с достигается через ~ 10 часов после остановки.