Устойчивость реактора, условия нейтронах

Теплоноситель, не обладающий свойством замедлителя, несет только функцию удаления тепла, получаемого в результате расщепления ядра урана в реакторе. Если же теплоноситель обладает свойствами замедлителя, то тогда он несет в реакторе две функции замедляет быстрые нейтроны до энергии тепловых нейтронов и отводит тепло. Теплоносителями в реакторе могут быть неметаллическая жидкость, газ, жидкие металлы. Обычными условиями для выбора теплоносителя являются высокий коэффициент теплопередачи, высокая температура кипения, устойчивость под действием облучения, отсутствие значительного коррозионного воздействия на конструкционные материалы при рабочих температурах в реакторе, небольшая затрата энергии на перекачку теплоносителя через реактор и весь первый контур, малое сечение захвата нейтронов, безопасность работы с теплоносителем и, наконец, его низкая стоимость. [c.177]

Жидкие металлы (т. е. металлы, имеющие низкую температуру плавления), например натрий или сплав натрия с калием, заманчивы по своим теплофизическим свойствам для использования их в качестве теплоносителя. Они обладают хорошей радиационной устойчивостью и меньшим, чем вода, сечением захвата нейтронов. Благодаря высокой температуре кипения процесс передачи и отвода тепла может быть осуществлен в условиях высоких температур активной зоны реакторов. Их недостатком является опасность взрыва при взаимодействии с водой и с воздухом, затрудняющая обращение [c.177]

Теперь рассмотрим устойчивость системы по отношению к малым возмущениям некоторого стационарного состояния реактора. Для того чтобы работать с простыми собственными функциями при разложении в ряд функций Ф, / и X, предположим, что плоская активная зона реактора толщиной а окружена идеальным отражателем, т. е. поток нейтронов в стационарном состоянии не зависит от координат, и выполняются граничные условия дФ/дх = О при д = О и при X = а. [c.438]

При потоках, несколько больших 10 нейтрон/ см сек), основная гармоника становится неустойчивой, причем критический поток возникновения неустойчивости не зависит от значения f в широком диапазоне изменения /. В этой области потоков механизм неустойчивости реактора связан с накоплением ксенона-135. При более высоких потоках 3 10 нейтрон см сек)] обратная связь по мощности начинает стабилизировать реактор, и в условиях слабого выгорания ксенона-135 реактор устойчив. При потоках больше 2-10 нейтрон/ см -сек) выгорание ксенона-135 начинает играть дестабилизирующую роль, причем обратная связь по мощности не компенсирует его воздействие до потоков порядка 10 нейтрон/ см сек). При потоках около 10 нейтрон/ см сек) система снова устойчива, но такие значения потоков не реализуются в обычных тепловых реакторах. [c.441]

Условием нейтральной устойчивости реактора является чистая мнимость корней 5 = 1(0. Если у реактора фиксированы О, а и и, а / и Фо могут меняться, то в координатах /— Фо существует лишь одна кривая для каждой гармоники, на которой система имеет нейтральную устойчивость. На рис. 10.8 представлена такая кривая для основной (п = 0) гармоники плоского реактора [35]. Все точки плоскости /— Фо, лежащие справа от кривой, соответствуют устойчивому состоянию системы, а слева — неустойчивому состоянию. Таким образом, ордината кривой определяет величину стационарного потока нейтронов, а абсцисса — величину отрицательного мощностного коэффициента реактивности, при которых реактор имеет нейтральную устойчивость по отношению к ксено- [c.440]

Теперь рассмотрим ситуации, в которых поток нейтронов меняется во времени. Подобные нестационарные задачи всегда возникают, например, при пуске и остановке реактора. Они обладают также значительной практической ценностью при исследовании устойчивости и степени управляемости реактора как в обычных условиях, так и в случаях внезапного увеличения (или скачка) реактивности, отказа насосов в системе охлаждения и других аномальных ситуациях. Кроме того, некоторые эксперименты на нестационарных физических системах обычно используются для определения ряда представляющих интерес параметров, таких, как реактивность систем, их диффузионные и тер-мализационные свойства. Существует много нестационарных задач, которые можно объединить термином динамика реактора , однако здесь будут рассмотрены лишь некоторые, представляющие специальный интерес. [c.368]

На первый взгляд кажется, что при устойчивости нулевой гармоники реактора нет необходимости рассматривать устойчивость высших гармоник, но это не всегда так. Первая гармоника может оказагься неустойчивой в большом реакторе с высоким потоком нейтронов при некоторых комбинациях расположения регулирующих стержней и детекторов нейтронов. Предположим, что регулирующие стержни вводятся снизу активной зоны реактора, а детекторы расположены в верхней части реактора. Тогда введение регулирующих стержней для компенсации роста уже достаточно большого потока нейтронов не сразу окажет стабилизирующее воздействие на поток в месте расположения детекторов. В этих условиях возможно возникновение неустойчивости первой гармоники потока нейтронов. [c.441]

Кинетика реактора. Конструкцию ракетного ядерного реактора с точки зрения его ядерпо-физических свойств можно в основном определить на основе нейтронных расчетов в стационарных условиях его работы. Однако допустимые условия устойчивой работы реактора и переходные режимы во время пуска, остановки или изменения мощности реактора могут быть рассчитаны только при исследовании его кинетики. В случае ракетных ядерных реакторов иметь сведения о кинетических характеристиках реактора так же важно, как располагать данными о его критичности, так как рабочие значения плотности мощности так велики, что небольшие отклонения нейтронного баланса от проектных условий могут привести к полному разрушению такого реактора в течение долей секунды. Как правило, точное исследование переходного режима работы реального сложного реактора в конечном счете так же сложно, как и точный расчет его стационарного режима однако погрешности знания многих инженерных параметров в переходном процессе работы реактора (скорости нарастания температуры, скорости деформации конструкции и т. д.) так велики (в пределах 20%), что нет смысла проводить детальные исследования. В этом случае, как и при статических расчетах, много может быть сделано при помощи приближенных методов. [c.524]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...