Определение эффективности стержней и запаса реактивности, страница 5

На реакторах и критических сборках иногда возникает необходимость сравнить эффективности стержней. В тех случаях, когда эффективности стержней отличаются не более чем на 0,2 β_эф, имеется возможность измерить относительные эффективности стержней, используя метод компенсации и реактиметр. Процедура сравнения эффективностей стержней следующая. Реактор или критическая сборка выводится в критическое состояние при одном извлеченном изучаемом стержне 1, причем желательно, чтобы это стержень был с минимальной эффективностью. После стабилизации на выбранном уровне мощности стержень 1 вводится в реактор, а следующий стержень 2 выводится из активной зоны. После того как стержень 1 помещен в активную зону, а стержень 2 извлечен, состояние реактора характеризуется реактивностью ρ₁₂, определяемой с помощью реактиметра. Эта величина ρ₁₂ и есть разность эффективностей 1-го и 2-го стержней. Таким путем определяют разности эффективностей между стержнями. Изменив эффективность одного какого-либо стержня, можно иметь не только относительные, но и абсолютные эффективности всех стержней. Измерение описанным способом сравнительной эффективности стержней занимает время порядка нескольких часов. Поэтому необходимо вести контроль за другими параметрами реактора и критической сборки (уровнем мощности, температурой) и при необходимости вносить соответствующие поправки.

Во время набора критической массы и в соответствии с правилами ядерной безопасности оценивают эффективности стержней АЗ и КР методом обратного умножения. При этом эффективность стержней выражают в единицах ТОУ (тысячная доля обратного умножения). ТОУ очень приближенно (с точностью до фактора 2 – 4) соответствует 0,1% ∆k/k_эф. Это – грубая оценка эффективности стержней, но более точно (без привлечения расчетных данных) она и не может быть сделана, пока не будет достигнуто критическое состояние. Метод обратного умножения достаточно эффективно используют также при измерениях градуировочных характеристик стержней, когда нет необходимости в получении точных данных. Процедура измерений осуществляется в подкритическом реакторе и состоит в регистрации показаний нейтронного детектора в зависимости от положения стержня в активной зоне. При этом следует иметь в виду (см.§ 4.2), что могут быть значительные погрешности при неудачном месте расположения детектора. Кроме того, исходное состояние подкритического реактора ρ₀ надо выбирать так, чтобы при введении поглощающего стержня эффективностью ρ₁ отношение (ρ₁ + ρ₀)/ ρ₀ не превышало динамического диапазона аппаратуры, регистрирующей поток нейтронов. При извлечении поглощающего стержня необходимо, чтобы |ρ₁| < | ρ₀|, а отношение ρ₀/(ρ₀ – ρ₁) было в пределах динамического диапазона регистрирующей аппараты.

Изменение эффективности стержней АЗ в реакторах не вызывает больших затруднений, поскольку эти стержни могут быть введены в реактор быстро (примерно за 1с и меньше). Процедура изменения эффективности стержней АЗ заключается в выводе реактора на выбранный уровень мощности и затем «сбросе» их в реактор. Для регистрации изменения реактивности используют реактиметры. Поскольку эффективность стержней АЗ составляет несколько процентов ∆k/k_эф, вопрос об учете пространственных эффектов оказывается существенным. Опыт изучения эффективности стержней АЗ на реакторе БН – 600 [38] показал, что в зависимости от алгоритмов обработки и выбранных констант для  запаздывающих нейтронов эффективность стержней изменялась от 3,12 до 3,31% ∆k/k_эф, при этом оцененная погрешность измерения, учитывающая погрешности в константах для запаздывающих нейтронов, составила ±0,15% ∆k/k_эф.

 § 10.3.ЭКСПЕРИМЕНТЫ ПО УТОЧНЕНИЮ ЭФФЕКТИВНОСТИ

 КОМПЕНСИРУЮЩЕЙ СИСТЕМЫ И ЗАПАСА РЕАКТИВНОСТИ

 РЕАКТОРОВ НА БЫСТРЫХ НЕЙТРОНАХ