Отличительная особенность активных зон судовых водо-водяных реакторов связана с необходимостью иметь больший запас реактивности в начале кампании, что приводит к повышенной загрузке топлива. Этого добиваются применением топлива более обогащенного, чем в стационарных реакторах, поскольку увеличивать габариты активной зоны не всегда возможно. Для компенсации избыточной реактивности используют различные выгорающие поглотители, вводимые непосредственно в топливную композицию или помещаемые в активную зону в виде специальных стержней-поглотителей. Для увеличения удельной поверхности теплообмена наряду со стержневыми цилиндрическими твэлами могут быть использованы твэлы другой формы. Для оболочек твэлов наряду с циркониевыми сплавами используют и нержавеющую сталь. Органы СУЗ судовых реакторов должны обладать повышенной надежностью и сохранять работоспособность в наиболее сложных эксплуатационных условиях. При перегрузке топлива на судовых реакторах извлекаются или отдельные кассеты, или вся активная зона целиком.
43. Доплеровский коэффициент реактивности. Температурный и мощностной коэффициенты реактивности.
В энергетических реакторах материалы, находятся при столь высоких температурах (топлива 10000; теплоноситель 6000), что даже относительно малые отклонения от номинальных режимах работы приводят к значительным, абсолютным, изменениям температур. Увеличение температуры приводит к:
1.расширение материалов (увеличение соотношения между массовыми и объемными долями компонентов реактора, увеличение размера активной зоны и реактора в целом).
2. увеличение скорости движения атомов (уширяются резонансы в зависимости от микроскопического сечения поглощения σa(Е), для тяжелых ядер, Доплер эффект).
Все температурные эффекты вызывают изменение эффективных коэф-ов размножения (и реактивности ρ), т.к. температура, есть функция координаты времени t(х,у,z,τ), то для анализа необходима средняя величина t- ,тогда температурный эффект оперативности можно ввести:
∆ρ≡ρ(t2 -)–ρ(t1-)=(Кэф(t2)–1)/Кэф(t2))–(Кэф(t1)–1)/ Кэф(t1))=(Кэф(t2)· Кэф(t1))/(Кэф(t2)· Кэф(t1))
температурный коэф-т реактивности: αt ≡ ∂ρ/∂t = [∂( Кэф(t)–1) / Кэф(t))] / ∂t
На практике не удобно пользоваться температурным эффектом, т.к. необходимо получение средней температуры по реактору. Поэтому используют понятие мощностного эффекта реактивности: ∆ρW ≡ ρ(W2) - ρ(W1)
Мощностной коэф-т: αW ≡ ∂ρ / ∂W = [∂( Кэф(W)–1) / Кэф(W))] / ∂t
Доплеровское уширение резонанса.
Т=0К
σ
t, (Е) Т=1000К Г
Т=449К
Г Т=2500К
Е
 |
|
|
|
 |
0
661,7 664,7 Е, эВ
Г – ширина резонанса. n
n – должен иметь
энергию возбуждения, чтобы
произошла реакция.
С увеличением температуры увеличивается вероятность
взаимодействия нейтронов.
Важен для автоматического поддержания заданного уровня мощности реактора (безопасного).
Ядра вместе содержащими в них атомами находятся в тепловом движении, поэтому n с энергией выше резонансной взаимодействует с ядром, движущимся в том же направлении (т.е. догоняя его) может попасть в резонанс. Точно также нейтрон с энергией ниже резонансной окажется в резонансе с ядром, движущимся ему на встречу, если встречная скорость ядра окажется подходящей (это объясняет уширение резонанса), с другой стороны нейтрон, имеющий резонансную энергию, взаимодействуя с хаотически движущимися ядрами будет иногда выходить из резонанса (это объясняет изменение высоты резонанса). А все вместе показывает, что учет теплового движения ядерной мишени должен приводить к размыванию резонанса.
Коэффициент зависит от уширения резонанса: чем он шире, тем выше коэффициент.
45 Систематика взаимодействия нейтронов с ядрами.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.