Может оказаться, что при расчетах неверно выбран запас реактивности. Такая ситуация возможна, если имеются заметные погрешности в расчетных величинах температурного и мощностного эффектов реактивности и в потере реактивности в результате выгорания топлива. Если запас реактивности меньше необходимого, то это потребует более частой перегрузки ТВС и увеличения стоимости изготовления топлива. Излишний в сравнении с необходимым запас реактивности приводит к непроизвольной потере нейтронов (в реакторе находятся лишние поглотители нейтронов) и к снижению такого важного показателя, как мощность, вырабатываемая единицей массы топлива. Запас реактивности действующего реактора можно корректировать, изменяя среднее обогащение загружаемого топлива или эффективный размер реактора. Запас реактивности, очевидно, нельзя откорректировать путем изменения эффективности поглощающих стержней КР или концентрации поглотителя в теплоносителе.
Строго говоря, соответствие между запасом реактивности и эффективностью компенсирующей системы может быть определено непосредственно только на самом энергетическом реакторе, после того как будет отработана по крайне мере одна кампания. На критических сборках, моделирующих энергетические реакторы, и на реакторах во время пуска определение запаса реактивности и эффективности компенсирующей системы связано с рядом сложностей. На критических сборках не представляются возможным смоделировать изменение топлива реактора в процессе кампании, следовательно, нет возможности определить потерю реактивности в процессе эксплуатации и необходимый запас реактивности. Эффективность компенсирующей системы также не может быть измерена непосредственно на критических сборках. Это связано с тем, что запас реактивности достаточно большой (2-7% для реакторов на быстрых нейтронах и 15-20% на тепловых). Если моделировать на критической сборке реактор вначале кампании, то компенсирующие стержни находятся в активной зоне и, естественно, не могут быть все извлечены из нее. Если же моделировать реактор в конце кампании, что возможно лишь приближенно, то в принципе можно измерить эффективность всей компенсирующей системы, однако эта эффективность будет относиться к реактору с другими характеристиками.
Тем не менее, расчетные значения запаса реактивности и эффективности компенсирующей системы могут быть уточнены в результате ряда экспериментов на критических сборках и во время физического пуска энергетического реактора. Для того чтобы дать представление о такого рода исследованиях, рассмотрены эксперименты по уточнению эффективности компенсирующей системы для реакторов на быстрых (реактор БН - 600) и тепловых (реактор ВВЭР - 440) нейтронах.
В реакторах для быстрого, аварийного прекращения самоподдерживающейся цепной реакции деления всегда предусматривается аварийная защита. Это обычно поглощающие стержни, которые в рабочем состоянии находятся вне активной зоны. Конструкция стержней должна быть такой, чтобы они после сигнала аварии в течение 1с могли быть введены в активную зону.
Эффективность стержней аварийной защиты (АЗ) определяются в соответствии с требованиями правил ядерной безопасности. Требуется, чтобы эффективность стержней АЗ (без одного самого эффективного) была достаточной, чтобы компенсировать положительные эффекты реактивности, образующиеся при сбросе мощности реактора и в предвиденных аварийных ситуациях. Изменения эффективности стержней АЗ проводят как во время проектирования на модельных критических сборках для экспериментального обоснования проектных значений, так и во время пуска энергетического реактора.
Управление реактором осуществляют с помощью поглощающих стержней аварийного регулирования (АР), эффективность стержней АР обычно невелика (0,2 – 0,3% ∆k/kэф). Приводы стержней АР управляются специальными электронными схемами, на вход которых подаются сигналы, пропорциональные уровню мощности. Если мощность реактора по каким-либо причинам начинает уменьшаться, то приводы выводят стержни АР из активной зоны, создавая положительный эффект реактивности. И наоборот, при росте мощности реактора стержни АР вводят в активную зону, создавая отрицательный эффект реактивности. С помощью стержней АР в автоматическом режиме удается поддерживать мощность реактора на заданном уровне. Эффективность стержней АР измеряется перед началом эксплуатации реактора.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.