Избыточная реактивность
Cтраница 3
Таким образом, система с циркулирующим горючим более чувствительна к изменениям реактивности. Отметим, что в выражении так называемой избыточной реактивности получается правильное соотношение. [31]
В каждой кассете имеется 4 элемента с выгорающим поглотителем нейтронов. Назначение этих компенсирующих стержней состоит в подавлении начальной избыточной реактивности и компенсации температурного эффекта. Благодаря этому поглощению возможно поддержание постоянной небольшой концентрации борной кислоты в первом контуре при полной нагрузке реактора во время всего цикла. Реактор характеризуется высоким отрицательным температурным коэффициентом реактивности, что позволяет провести его пуск из холодного состояния. Во время пуска первого контура циркуляционный насос работает с минимальным расходом, необходимым для надежной работы гидродинамических подшипников. [32]
При цикличной работе реактора экспозиция топлива может продолжаться до тех пор, пока локальный избыток реактивности не упадет до нуля. При непрерывной работе экспозиция может дойти до области отрицательной локальной избыточной реактивности, пока площади над нулевой линией для избыточной реактивности и под ней не окажутся равными. Кривая 1 показывает, что наибольшая экспозиция для непрерывного облучения будет в случае, когда нештрихованная площадь А равна заштрихованной площади В. [33]
Применение воды в качестве замедлителя нейтронов обеспечивает значительный отрицательный температурный коэффициент реактивности. В соответствии с этим регулирующие стержни в данном реакторе используются только для компенсации избыточной реактивности чистой холодной активной зоны, которая равна 0 122 А / С / / С. В период всего срока службы установки компенсация выгорания топлива осуществляется вследствие выгорающего поглотителя. Экраны также служат для направления потока теплоносителя. [34]
Процесс непрерывной замены отработавшего топлива свежим увеличивает глубину выгорания примерно в 1 5 раза по сравнению с глубиной выгорания топлива в неподвижной зоне. Повышается при этом и радиационная безопасность ядерного реактора, поскольку отпадает необходимость в компенсации начальной избыточной реактивности стержнями СУЗ. Реализация принципа одноразового прохождения активной зоны значительно уменьшает удельный расход урана, а также удельную загрузку ядерного горючего. [35]
Стержни, поглощающие нейтроны, могут вводиться в активную зону в процессе эксплуатации реактора. Помимо них, в активную зону реактора могут вводиться неподвижные поглощающие стержни, которые служат для частичной компенсации избыточной реактивности в начале работы, за счет выгорания ядер поглощающего вещества. [36]
При цикличной работе реактора экспозиция топлива может продолжаться до тех пор, пока локальный избыток реактивности не упадет до нуля. При непрерывной работе экспозиция может дойти до области отрицательной локальной избыточной реактивности, пока площади над нулевой линией для избыточной реактивности и под ней не окажутся равными. Кривая 1 показывает, что наибольшая экспозиция для непрерывного облучения будет в случае, когда нештрихованная площадь А равна заштрихованной площади В. [37]
Очевидно, что в этом примере данная модель дает в разумных пределах хорошее описание переходных режимов вплоть до 0 3 сек после введения избыточной реактивности. [38]
По мере выгорания поглотителей реактивность достигает максимума затем падает из-за выгорания топливного изотопа урана. Так как скорость выгорания поглотителей превышает скорость выгорания топливных изотопов, спад реактивности в сборках с выгорающими поглотителями будет происходить медленнее, чем в стандартных сборках. Таким образом, избыточная реактивность в начале топливного цикла компенсируется выгорающими поглотителями, и длительность цикла можно увеличить, не выходя за пределы безопасных режимов работы реактора. [39]
Для создания запаса реактивности размеры активной зоны делают значительно больше критических и, соответственно, делящийся материал загружают в количестве, значительно превышающем крнтнч. Прежде чем осуществить такую загрузку, в активную зону вводят органы компенсации избыточной реактивности. [40]
 |
Тепловыделяющая сборка реактора CANDU. [41] |
В каждый рабочий канал помещают 12 ТВС длиной 492 мм. Оболочка твэла изготовлена из сплава Zr-4. Тепловыделяющие сборки в каждом рабочем канале автономны, что позволяет проводить перегрузку топлива на ходу, проталкивая отработавшие сборки по длине канала. Эту операцию выполняют с помощью двух перегрузочных машин, расположенных с торцов бака-каландра. Стыковочные узлы каждой машины стыкуются с каналом, уплотняются с ним и удаляют элементы герметизации канала. Загрузочная машина подает ТВС в канал, проталкивая ее на полную длину, а машина выгрузки принимает с противоположного торца выгоревшую ТВС. Режим работы реактора с перегрузкой на ходу позволяет иметь минимальную топливную загрузку активной зоны, а следовательно, и свести к минимуму устройства компенсации избыточной реактивности. Система компенсации состоит из герметичных камер, заполненных легкой водой, выполняющей роль поглотителя тепловых нейтроно в. Уровень воды в камерах может изменяться от максимума до нуля. Кроме того, для выравнивания эпюры энерговыделения в бак-каландр вводятся регулирующие стержни из нержавеющей стали. Оперативное снижение мощности выполняется стержнями, содержащими кадмий. [42]
Страницы: 1 2 3