Определение эффективности стержней и запаса реактивности, страница 8

Для измерения коэффициентов парной интерференции с использованием реактиметров необходимо реактор сделать слегка надкритичным без двух (i-го и j-го) стержней КР, для которых определяется их взаимодействие. В опытах на модели реактора БН-600 это достигалось частично заменой периферийных ТВС экранными. В этом состоянии измеряется эффективность i-го стержня ρ_i^' (в присутствии всех остальных, кроме j-го), затем эффективность j-го стержня ρ_j^' ( в присутствии всех остальных, кроме i-го) и, наконец, эффективность двух стержней ρ_i,j в присутствии всех остальных. Заметим, что в приведенных ранее соотношениях (10.6) и (10.5) фигурируют эффективности стержней ρ_i, измеренные в присутствии всех остальных, в том числе и j-го стержня.

Исходя из определения величины ∆_i,j (10.2), можно установить, что  ρ_i^'= ρ_i + ∆_i,j и ρ_j^' = ρ_j + ∆_i,j, поскольку при последовательном введении в реактор i-го и j-го стержней суммарный эффект реактивности ρ_i,j = ρ + ρ или ρ_i,j = ρ_j + ρ_i^', а в соответствии с (10.2) ρ_i,j = ∆_i,j + ρ_i + ρ_j.

Принимая во внимание сделанные замечания и определение коэффициента парной интерференции (10.5), получаем

                                     η_i,j = ρ_i,j / (2 ρ_i,j - ρ_i^' - ρ_j^').                                       (10.9)

Указанным способом удалось измерить коэффициенты парной интерференции с погрешностью ±1,5%.

Погрешность при определении запаса реактивности большого числа стержней КР с использованием метода парной интерференции может быть весьма значительной, если в измеренных коэффициентах парной интерференции имеются систематические погрешности, связанные, например, с некорректным введением поправок на пространственные эффекты. Если, например, все величины η_i,j сместить на 1%, то, как следует из (10.8), величина ∆k/k_эф изменится на ~ 17%. Статически независимые погрешности в величинах η_i,j на уровень 1% приведут к погрешности в ∆k/k_эф 1,5%, т.е. примерно в корень квадратный из числа коэффициентов парной интерференции раз меньше.

Т а б л и ц а 10.1. Коэффициенты парной интерференции η_i,j, измеренные на модели реактора БН-600

Продолжение табл.10.1

В табл. 10.1 приведены коэффициенты η_i,j для случая расположения стержней, показанного на рис.10.2. Используя эти коэффициенты η_i,j и эффективности стержней внутреннего и внешнего кольца, которые оказались в среднем равными соответственно 0,748 % ∆k/k_эф и 0,283% ∆k/k_эф, находим по (10.8), что эффективность стержней КР равна 9,0 ± 2,0% ∆k/k_эф. В указанной погрешности заложена возможная систематическая погрешность в величинах η_i,j, равная ± 1%. Рассмотренные в качестве примера измерения были выполнены около 10 лет назад. В настоящее время имеется возможность более точного определения величин η_i,j с помощью, не превышающей ~ 0,5%.

Процедура определения эффективности системы компенсирующих стержней упрощается, если измерения проводить в критической сборке, моделирующей реактор в конце кампании, т.е. в состоянии, когда сборка является критической при извлеченных из активной зоны поглощающих компенсаторах. В этом случае эффективности отдельных стержней и коэффициенты парной интерференции определяют с помощью реактиметра без изменения размеров активной зоны. Существенно, что при этом имеется возможность измерить суммарную эффективность всех стержней КР независимо, используя импульсный метод.

Описанный метод определения запаса реактивности (или эффективности системы компенсирующих стержней) в приближении парной интерференции является наиболее последовательным, так как позволяет определить искомые величины с минимальным привлечением расчетных данных. В то же время при большом количестве стержней могут быть значительные погрешности из-за систематических погрешностей в величинах η_i,j. Применение метода парной интерференции, безусловно, оправдано при изучении взаимодействия для определения эффективности системы КР, имеющей небольшое (5 – 7) количество стержней.