В реакторах на быстрых нейтронах изотермический разогрев активной зоны осуществляют на счет увеличения числа оборотов насосов второго натриевого контура и включения электрического обогрева трубопроводов теплоносителя второго контура (при интегральной компоновке) и первого контура (при петлевой). Таким образом, можно изменить температуру активной зоны от 200 до 400 0С при неизменных оборотах насосов первого контура, т.е. без внесения эффектов реактивности, обусловленных изменениями числа оборотов насосов первого контура. Во время исследований на реакторах БН-350 и БН-600 контроль за температурой теплоносителя в активной зоне реактора проводился по многим температурным детекторам, расположенным над головками ТВС, на входах и выходах из промежуточных теплообменников. (Конструкционные особенности реакторов разных типов и их основные технико-экономические и физические характеристики кратко представлены в [5, 6]). При разогреве активной зоны со скоростями не более 5 – 6 0С/ч с хорошей точностью реализовался изотермический разогрев.
Чтобы исключить погрешности, связанные с неопределенностями в градуировочных кривых стержней управления, опыты по определению ТКР целесообразно проверить без автоматического управления реактором. Тогда имеется возможность, одновременно измерять реактивность и температуру реактора, определить ТКР, не возмущая других его параметров и не изменяя положения стержней.
Если в реакторе тем или иным способом осуществлен медленный изотермический разогрев со скоростью ΔТ/Δt, то измерять ТКР лучше всего так: в реакторе надо создать небольшую надкритичность, отключить систему автоматического регулирования и регулировать одновременно температуру и реактивность. Такой опыт необходимо проводить на низких уровнях мощности, чтобы исключить неравномерность температурного распределения по реактору.
Оценить предельное значение мощности реактора можно следующим образом. Известно, что, например, в реакторе БН-600 при номинальных оборотах насосов первого контура перепад температур от центра твэла до теплоносителя при работе на номинальной мощности [1470 МВт (тепл.)] составляет 1900 0С.В первом приближении этот температурный градиент пропорционален мощности реактора. Поэтому чтобы неравномерность температурного распределения не превышала 0,1 0С, мощность в данном случае должна быть не более 100 кВт.
Минимальное значение мощности реактора выбирается из следующих соображений. Прежде всего, она должна быть достаточной для проведения измерений с хорошей статистикой точностью; затем желательно иметь такой уровень мощности, при котором влияние источника нейтронов на кинетику реактора было бы незначительным, иначе при изменениях эффектов реактивнофектов реактивнобудет увеличиваться. В рассматриваемом примере реактора БН-600 такая минимальная мощность составляет порядка 20 кВт при интенсивности источника Q ~ 108 нейтр/с.
Остается определить , какую следует знать начальную положительную реактивность ρ0, если известны скорость разогрева реактора ΔТ/Δt и расчетный температурный коэффициент реактивности αt. Для этого необходимо знать поведение мощности реактора во времени при заданном линейном уменьшении реактивности в зависимости от времени. В общем случае решение такой задачи оказывается весьма сложным даже в приближении одной группы запаздывающих нейтронов (см., например, [76]). Однако можно получить простое аналитическое соотношение, если принять во внимание малые возмущения реактивности и воспользоваться приближениями точечной кинетики с одной группой запаздывающих нейтронов. Такое приближение, как показывают сравнения с более точными расчетами, качественно правильно описывает поведение реактора во времени и дает возможность получить приближенные количественные оценки.
Для критического реактора, в котором реактивность скачком изменилась на + Δρ, поведение мощности во времени можно представить в виде (см. § 1.1)
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.