Реактивность реактора

Основной замедлитель ядерного реактора — регулирующий стержень, контролирующий уровень реактивности реактора и содержащий поглощающий материал с большим поперечным сечением захвата нейтрона. [c.458]

В современных легководных реакторах (LWR) обеспечивается выгорание топлива в размере около 3,5 ГВт-сут/т. Предполагается, что значение, требуемое для экономичной эксплуатации реактора-размножителя, составляет около 100 ГВт-сут/т. Основным сдерживающим фактором достижения более высоких значений выгорания в легководных реакторах является падение реактивности реактора по мере уменьшения количества делящихся ядер, а в реакторах БН — радиационные повреждения твэлов. [c.177]

Программа разработки в основном включала детальные расчеты проблем применения борной кислоты и демонстрацию ее удовлетворительного поведения в работающих установках. При выполнении программы впервые наблюдалось влияние pH на реактивность реакторов с водой под давлением. Этот эффект был изучен подробно из-за его возможного отношения к безопасности реактора с водой под давлением. [c.162]

ПЕРИОД И РЕАКТИВНОСТЬ РЕАКТОРА [c.122]

Для поддержания реактора в критическом режиме избыточное число нейтронов, образующихся при каждом акте деления, должно быть удалено из цепной реакции. Часть нейтронов теряется вследствие утечки из активной зоны, часть —поглощается конструкционными материалами, замедлителем и теплоносителем, а также продуктами деления урана, в частности ксеноном Хе. Определенная часть нейтронов поглощается находящимся в тепловыделяющих элементах изотопом урана в результате чего образуется вторичное ядер-ное горючее — плутоний 2з Pu. Оставшиеся избыточные нейтроны поглощаются стержнями управления и защиты, а также вводимой в теплоноситель некоторых типов реакторов борной кислотой, используемой для их регулирования. С учетом этого общая реактивность реактора является алгебраической суммой ряда составляющих, определяемых каждым из этих процессов. Влияя на эти составляющие (например, путем перемещения регулировочных стержней, изменения концентрации борной кислоты и пр.), можно увеличить реактивность до некоторого максимального в данный момент значения. В этом смысле говорят о запасе реактивности. Для поддержания реактора в критическом состоянии по мере выгорания ядерного горючего в процессе рабочей кампании реактора постепенно выдвигают из активной зоны регулировочные стержни и уменьшают концентрацию борной кислоты в теплоносителе. При этом запас реактивности уменьшается. [c.152]

Одна из основных проблем маневренности АЭС состоит в преодолении ксенонового отравления реактора при его быстрой разгрузке. При быстром снижении мощности, связанном с уменьшением нейтронного потока, уменьшается выгорание Хе, а его образование в результате радиоактивного распада образовавшегося еще в период работы реактора на большой мощности, остается на прежнем уровне. Вследствие этого в активной зоне реактора происходит избыточное накопление ядер являющихся сильным поглотителем нейтронов. В результате этого через несколько часов после снижения мощности реактивность реактора становится отрицательной и, если не принять специальных мер, количество нейтронов каждого последующего поколения будет уменьшаться, что приведет к остановке реактора. Необходимая для удержания реактора в работе при пониженной нагрузке компенсация отрицательной реактивности производится выдвижением из активной зоны регулировочных стержней, а также быстрым выведением борной [c.153]

Основными элементами гидравлического трансформатора являются три соосно установленных лопастных колеса — насосное, турбинное и реактивное (реактор), а также корпус, подшипники и другие вспомогательные детали. На осевом разрезе гидротрансформатора (рис. 17.3, а) показаны насосное колесо [c.243]

Рис. 4.4. Кластерная (пучковая) конструкция органов компенсации реактивности реактора PWR тепловой мощностью 3000 МВт (аналогичная кластерная конструкция компенсаторов реактивности применяется и в шестигранных кассетах ТВС советских реакторов ВВЭР-1000)

Система управления и защиты реактора (СУЗ) служит для пуска и останова реактора, поддержания заданного уровня мощности, перехода на другой уровень мощности и аварийного останова реактора. Она включает исполнительные органы, приводы, систему охлаждения. Органы управления реактивностью реактора должны выполнять следующие основные функции компенсацию запаса реактивности, автоматическое регулирование, аварийную защиту, поддержание неравномерностей энерговыделения ниже заданного уровня. В соответствии с этими функциями СУЗ состоит из компенсирующей, регулирующей и аварийной систем. [c.138]

В космическом пространстве нейтроны в реакторе до его запуска образуются в результате взаимодействия протонов высоких энергий с бериллиевым отражателем. Предварительные оценки показывали, что мощность этого источника находится в пределах 10 — 10 вт. Знание указанной величины важно для определения скорости роста реактивности реактора в период увеличения мощности от уровня этого источника до 100 вт, когда изменения мощности реактора начинают ограничиваться эффектом обратной тепловой связи. Экспериментальные измерения показали, что мощность такого нейтронного источника составляет 10 вт. [c.237]

Концентрация бора в теплоносителе непосредственно влияет на реактивность реактора. От нее зависит положение органов СУЗ в критическом состоянии реактора, и она влияет на ядерную безопасность, поэтому контроль за этим параметром также должен вестись непрерывно. [c.372]

Рис. 29.2. Изменение реактивности реактора после останова из-за отравления ксеноном (другие эффекты реактивности в этом графике не учитываются).

Кривая изменения реактивности реактора во времени после его останова за счет изменения концентрации ядер ксенона-135 имеет вид ямы , а сам этот процесс уменьшения реак тивности называется йодной ямой (см. рис. 29-2). [c.401]

Температура в процессе расхолаживания тоже оказывает влияние на реактивность. Это явление называется температурным эффектом реактивности. Он может быть как положительным, так и отрицательным. Положительный температурный эффект реактивности реактора характеризуется тем, что при возрастании температуры теплоносителя и соответственно температуры активной зоны реактивность реактора увеличивается, а отрицательный — если при возрастании температуры активной зоны реактивность уменьшается. Это —одно из ядерно-физических свойств реактора, зависит оно от конструктивных особенностей уран-графитовой или уран-водяной решетки, от замедляющей способности замедлителя, от структуры активной зоны. При наличии достаточно большого (примерно Ю на 1°С по абсолютной величине) отрицательного температурного коэффициента реактивности реактор обладает хорошим свойством — саморегулированием мощности в соответствии с изменяющейся нагрузкой турбогенератора. Таким свойством обладают, например, реакторы типа ВВЭР. [c.402]

На основании вышеизложенного при расхолаживании ЯППУ продолжение контроля за нейтронным потоком и реактивностью реактора — одно из необходимых условий обеспечения безопас- ности. [c.402]

Ввиду большого количества физических факторов, влияющих на реактивность реактора, поддержание постоянной интенсивности цепной реакции вручную (без участия автоматики) — довольно трудная задача, требующая постоянного и напряженного внимания оператора и частого изменения им положения регулирующих органов. Хотя в работающем реакторе изменения реактивности происходят [c.420]

Такие выражения можно использовать при определении температурного коэффициента реактивности реактора. [c.351]

Как было сказано выше, в реакторе, работающем на мощности, реактивность является функцией мощности. Следовательно, уравнение кинетики (9.8) представляет собой нелинейное по мощности реактора уравнение. Тем не менее если реактивность реактора, работающего на мощности, подвергается небольшим возмущениям, то можно линеаризовать уравнения точечного реактора. Простые уравнения, которые здесь выводятся, найдут применение в последующих разделах. [c.383]

Метод шумов имеет большое достоинство, состоящее в том, что измерения передаточных функций реактора можно проводить без какого-либо вмешательства в обычную работу реактора. Таким образом, устойчивость реактора можно контролировать непрерывно. Недостатком является то обстоятельство, что, за исключением случаев, когда реактор является шумным , т. е. имеет существенные внутренние флуктуации мощности, изменения могут быть очень малыми и не обеспечивать достаточной точности определения 1Я(ш) . Допущение о постоянстве 5 фрр (т) может также приводить к ошибкам. Кроме того, из шума реактора определяется только амплитуда функции Я (i o), но не ее фаза. Наконец, существует проблема, связанная с тем, что мощность реактора должна измеряться детектором, который сам вносит некоторый шум в измерения [551. Таким образом, необходима коррекция на шум детектора. Были проведены эксперименты [561, в которых использовалась корреляция между показаниями двух детекторов для непрерывной регистрации реактивности реактора в подкритическом состоянии. Этот подход, как кажется, имеег преимущества перед описанным выше корреляционным методом с единственным детектором. [c.407]

В одном примере реактивность реактора скачкообразно поднята выше критичности на мгновенных нейтронах увеличением V зоны I на 9,5% в момент времени t = 0. Затем v зоны I линейно уменьшалось до значения на 9,5% ниже невозмущенного значения в течение 0,01 сек. Из-за малой продолжительности переходного режима эффектом запаздывающих нейтронов можно пренебречь. В результате указанных возмущений произошел перекос нейтронного потока, т. е. кривая зависимости потока от пространственных координат стала иметь резкий наклон. Результаты численных расчетов пространственного распределения потока нейтронов быстрой группы представлены на рис. 10.1 [12]. Из рисунка видно, что в начальный момент переходного режима, когда v зоны I увеличилось, нейтронный поток имеет максимум в зоне I, спадая к зоне III (кривая при t = 2,5 жек), в то время как к концу переходного режима, когда v зоны I уменьшилось, нейтронный поток имеет максимум в зоне III, спадая к зоне I (кривя при i = 10 мсек). [c.424]

Температура — важный фактор, влияющий на реактивность реактора. Если температура активной зоны возрастает и если, как следствие, увеличивается реактивность, то возможен тепловой разгон реактора, в результате которого он может разрушиться. С другой стороны, если вследствие увеличения температуры реактивность уменьшится, соответственное снижение скорости тепловыделения приведет в дальнейшем к снижению температуры и таким образом стабилизирует реактор. Следовательно, важым вопросом при проектировании реактора является, каким окажется изменение реактивности при увеличении температуры, положительным или отрнцительным, т.е. будет лп dpldT>Q (нежелательно) или dpldT<0 (желательно) [c.169]

Шестая глава связана с борным регулированием реактивности реактора. В этой главе собран обширный материал, охватывающий проблему, начиная с исторического развития борного регулирования, связанные с ним требования к безопасности работы оборудования и его конструктивным решениям, физическую химию борной кислоты и ее щелочных производных, а также промышленный опыт. Много внимания уделено взаимодействию между продуктами коррозии нержавеющей стали и растворами борной кислоты, результатом чего является, в частности, проникновение бора в оксидные пленки и шламовые частицы продуктов коррозии. Детально рассматриваются экспериментальные и эксплуатационные данные о влиянии pH на реактивность водо-водяных энергетических реакторов и делаются некоторые попытки объяснения этого сложного явления. [c.4]

Величину АК=К—1 называют реактивностью реактора. Если /С>1, то реактивность положительна и мощность реактора увеличивается, если К<1, то реактивность отрицательна и мощность уменьшается. Если реактивность постоянная, то относительный прирост мощности АЛ//(Л/Дт) за некоторое время Дт не зависит от времени. Величину Т= ДЛ / (Л/Дт)] , обратную относительной скорости приращения мощности, называют периодом реактора. Период численно равен времени, за которое нейтронный поток в реакторе (при постоянной относительной скорости) увеличивается в е=2,718... раз. Значение периода зависит от внесенной реактивности. При этом существенную роль играют так называемые запаздывающие нейтроны, что было отмечено еще в 1940 г. выдающимися советскими учеными Я. Б. Зельдовичем и Ю. Б. Харитоном. При делении ядра непосредственно выделяются не все нейтроны небольшая их часть (0,7% для 0,4% для 239ри) выделяется при радиоактивных превращениях осколков разделившегося ядра. Долю запаздывающих нейтронов обозначают р. Наличие запаздывающих нейтронов приводит к тому, что при внесении относительно небольшой положительной реактивности (Д/С СР) относительная скорость прироста мощности мала (период велик) и реактором легко можно управлять. При внесении больших реактивностей Д/С>Р относительные скорости велики (период мал). В табл. 11.1 приведены значения периода при различных значениях ДК/р (для реактора типа ВВЭР). [c.123]

Особенности работы реакторов при скользящем давлении пара перед турбиной. Применение скользящего давления для турбоагрегатов АЭС оказывает существенное влияние на физические процессы в реакторах. Мощность реактора пропорциональна числу делений ядер в его активной зоне за единицу времени. Деление происходит в результате захвата нейтрона ядром изотопа урана или другого ядерного горючего, поэтому мощность пропорциональна участвующему в реакции потоку нейтронов. При каждом акте деления образуются 2—3 мгновенных нейтрона. При последующем распаде осколков деления выделяется дополнительное количество запаздывающих нейтронов. Отношение числа нейтронов последующего поколения к числу нейтронов предшествующего поколения называют эффективным коэффициентом размножения йэф. Величину р= кэф 1)1кдф называют реактивностью реактора. [c.152]

После того как полностью открыты перегрузочные клапаны, происходит снил<ение мощности, определяемое линией DE (рис. VIII.24). С учетом этого продление кампании реактора за счет СД составляет величину Мс, а дополнительная выработка электроэнергии определяется площадью BADE. Еще более глубокое выгорание горючего может быть обеспечено за счет отключения подогревателей высокого давления, что, с одной стороны, увеличивает мощность турбины за счет направления в последующие ступени пара, ранее шедшего в подогреватели, а с другой — увеличивает реактивность реактора, понижая температуру теплоносителя в первом контуре. [c.153]

Если рассматривать тепловыделяющий элемент (ТВЭЛ) в реакторах на тепловых нейтронах, то плотность их тепловыделения пропорциональна плотности тепловых нейтронов. >В диссертации О. И. Ярошевича [29] и статье [28] изменение плотности нейтронов принято ступенчатыд и выражено формуло через реактивность реактора v и постоянную распада а, средневзвешенную по всем шести группам запаздывающих нейтронов [c.71]

В процессе перегрузки изменяется реактивность реактора, т. е. его способность к размножению нейтронов. При этом изменения реактивности и ее скорости должны быть таковы, чтобы СУЗ реактора могла справиться с этим изменением, не позволяя мощностн реактора отклоняться от заданной в случае проведения перегру зкн на мощности. Если перегрузка производится на остановленном реакторе, то должна быть обеспечена необходимая подкритичность реактора (см. 28.20). [c.357]

Поэтому в зависимости от размера и характера течи может возникнуть такое положение, когда нарушится функциональное действие этих систем, таким образом, в период возникновения аварийной ситуации с необходимостью аварийного охлаждения активной зоны реактора оставшегося количества боросодержащей воды не хватит для подавления реактивности реактора и охлаждения активной зоны. [c.394]

После перегрузки, капитального или среднего ремонта изменяется запас реактивности реактора и достижение критическвго состояния происходит при другом положении органов СУЗ (и концентрации борной кислоты в реа,кторах типа ВВЭР), чем перед перегрузкой и ремонтом. Поэтому необходимо определить новый запас реактивности и глубину подкритичности путем несложного расчета, пользуясь определенными при физическом и энергетическом пусках коэффициентами реактивности и значениями веса извлеченных и установленных во время перегрузки ТВС, органов СУЗ и других поглотителей. При простое в резерве более 3 сут все корот-коживущие изотопы в активной зоне распадутся и поглощение нейтронов будет определяться только материалами активной зоны и долгоживущими продуктами распада (щлаками), поэтому критическое состояние будет отличаться ох того, которое было до останова не только из-за отличия мощности и температуры, хотя перегрузок и не было. Запас реактивности в реакторе после сброса поглотителей СУЗ зависит от ряда причин, в том числе от времени, прощедщего с момента последней перегрузки, и от уровня мощности, на котором работал реактор. [c.396]

Подкритичность и запас реактивности определяют сравнением с предыдущим критическим состоянием реактора. При этом в зависимости от условий, при которых предполагается выводить реактор в критическое состояние, его сравнивают либо с состоянием во время предыдущего пуска, либо с критическим состоянием перед последним остановом, когда реактор работал на мощности. И в том и в другом случае, поскольку реактор был на мощности, необходимо знать условия, при которых было это критическое состояние мощность реактора, температуру активной зоны, концентрацию борной кислоты (в реакторах, где она используется), количества и номера всех полностью извлеченных твердых поглотителей и положение по высоте всех частично извлеченных поглотителей. Тогда запас реактивности можно подсчитать либо в единицах количества стержней (кассет) регулирования, оставшихся неизвлеченными и неполностью извлеченными из активной зоны, либо в абсолютных единицах, зная вес каждого стержня (кассеты). Первый способ (расчет количества неизвлеченных стержней) обычно используют для быстрого одиночного расчета, второй — для уточненног(5 расчета запаса реактивности. Очевидно, что при равных условиях в двух разных случаях запасы реактивности реактора должны быть равны, а отличие их определяется отличиями в состоянии активной зоны [c.396]

Дрпер — реактивность, обусловленная выгрузкой отработанного топлива, сборок СУЗ и других элементов из активной зоны и загрузкой свежего топлива, поглотителей и других конструкционных элементов. Обычно перегрузку проводят тогда, когда запас реактивности реактора полностью выработан или кргда необходимо увеличить реактивность для повышения маневренности реактора. Поэтому Дрпер обычно положительна, Однако при некоторых (обыч- [c.398]

В процессе расхолаживания ЯППУ реактивность реактора непрерывно меняется за счег изменения температуры активной зоны, накопления изотопов, обладающих значительными эффективными сечениями захвата нейтронов, существенно нарущающих баланс нейтронов. У большинства продуктов деления эффективное сечение поглощения нейтронов составляет несколько барн. Веществами, имеющими большие сечения захвата нейтронов, являются ксенон-135 (<Та=2,75 10 барн при /=20°С) и самарий-149 (аа = 8,25-10 барн при <=20°С), из которых первый радиоактивен (неустойчив), а второй устойчив. Накопление в активной зоне ядер ксенона и самария называется отравлением реактора, а накопление ядер.других долгоживущих изотопов — шлакованием. [c.401]

Когда распад ядер ксенона-135 станет больше, чем их накопление за счет распада ядер йода-135, начинается снова период увеличения реактивности реактора, т. е. его разотравление Весь процесс от начала останова реактора до момента прекращения влияния [c.401]

Раствор борной кислоты вводится в теплоноситель для подавления избыточной реактивности реактора, для создания глубоко-подкритичного его состояния при работах с активной зоной (загрузке, перегрузке). [c.403]

При отрицательном температурном коэффициенте реактивности при снижении температуры в активной зоне (что неизбежно при срабатывании A3) реактивность реактора растет. Если паровой ко эффициент реактивности тоже отрицательный, то в кипящих реак торах после замещения пара на воду реактивность тоже растет (при срабатывании A3 паросодержание обычно падает, кроме слу чаев, когда расход теплоносителя через активную зону падает быст рее мощности). Эффект отравления ксеноном-135 может быть не значительным по сравнению с вышеописанными эффектами (т. е снижение реактивности за счет отравления реактора описание дан ного эффекта см. в пояснении к 29.27.). Следовательно, если реак тор в этом случае выйдет из подкритического состояния быстрее чем остальные поглотители успеют подавить положительные фекты реактивности, то реактор станет неуправляемым и снова бу дет набирать мощность. Поэтому исполнительные органы A3 долж ны удерживать реактор в подкритическом состоянии, пока другие органы СУЗ будут введены в активную зону, и все возможные положительные эффекты реактивности будут надежно подавлены. [c.424]

Ратировальная доска 195. Рауля-Вант-Гоффа формула 179. Реагентные бумаги 215. Реактивность реактора 215. Реактивный аппарат 78. [c.466]

Реактив женевский 774, ХЛа1. Реактивность реактора 215, XIX. Реактивный аппарат 78, XIX. Реакции необратимые 221, XIX. Реакции обратимые 221, XIX. Реакции расщепления 425, 427, [c.466]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...