ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ЯДЕРНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ

ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ЯДЕРНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ
  • СОЗДАНИЕ ЯДЕРНОГО РЕАКТОРА
  • ЭФФЕКТИВНЫЙ КОЭФФИЦИЕНТ РАЗМНОЖЕНИЯ
  • НЕЙТРОННЫЙ ПОТОК
  • УСТРОЙСТВО РЕАКТОРА
  • ОТВОД ТЕПЛОТЫ В РЕАКТОРЕ
  • ТЕМПЕРАТУРНЫЙ РЕЖИМ
    ТЕПЛОВЫДЕЛЯЮЩЕГО ЭЛЕМЕНТА
  • УПРАВЛЕНИЕ РЕАКТОРОМ РЕГУЛИРОВАНИЕ
    МОЩНОСТИ РЕАКТОРА
  • АКТИВНАЯ ЗОНА В ПРОЦЕССЕ ЭКСПЛУАТАЦИИ
  • ОСНОВЫ РАДИАЦИАННЫЙ БЕЗОПАСНОСТИ
  • МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ПРОВЕДЕНИЮ
    ПРАКТИЧЕСКИХ ЗАНЯТИЙ
  • Изменение нейтронного потока во времени
  • Мощность и кампания реактора
  • Контрольная работа № 1
  • Контрольная работа № 2
  •  

    ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ № 2

    Изменение нейтронного потока во времени

    Задача 1. Определить реактивность при которой увеличения мощности реактора будут происходить с периодом 30 с и 400 с.

    Решение. Установившийся период реактора определяется зависимостью

    T = ;

    откуда

    ,

    где =0,007− доля выхода запаздывающих нейтронов;

    λ = 0,08 − постоянная распада ядер предшественников запаздывающих нейтронов.

    При Т= 30 с

    = 0,00206.

    При Т = 400 с

    = 0,000213.

    Задача 2. Построить зависимость изменения величины установившегося периода реактора от реактивности. Диапазон реактивности принять в пределах 0,006 ÷ 0,00002. Результаты расчета представить в виде графика и таблицы.

    Задача 3. Определить время вывода реактора на мощность 80 % с первоначальной мощностью 10 % для случая, когда установившийся период равен 30 с и 400 с.

    Решение. Изменение мощности реактора соответствует уравнению:

    .

    Заданием установлено, что W(t)/ W0 =8.

    Прологарифмируем уравнение:

    ln 8 = ,

    откуда

    t = =T ln,

    здесь T = − установившийся период.

    При T= 30 с ρ=0,02, тогда

    t = 30·2,3·0,758=52 c,

    при Т=400 с, ρ= 0,00021, тогда

    t=400·2,3·0,89=816 c.

    Задача 4. Определить время перевода реактора с мощности 50 % на мощность 60 % с реактивностью 0,001 м 0,0001.

    Задача 5. Определить время достижения подкритического потока, принимая, что Фпод = Фуст при отрицательных реактивностях δК = 0,002 и δk = 0,1.

    Решение. Текущее значение потока соответствует зависимости

    Фпод=.

    Установившийся подкритический поток равен

    Фуст=.

    Следовательно, в соответствии с постановленными задачей условиями, будем иметь

    =,

    где m – число циклов размножения в подкритическом реакторе.

    Из последнего равенства получим

    =0,95 или =0,05.

    Значение коэффициента размножения в подкритическом реакторе можно выразить следующим образом

    kэф=1– δk,

    где δk – нехватка Kэф до 1 или заданная отрицательная реактивность, следовательно, (1 – δk)m =0,05.

    После логарифмирования последнего равенства получим

    m ln (1 – δk) = ln 0,05 или m =  .

    При малых ln (1 – δk) = – δk, тогда

    m =  = .

    Время достижения подкритического потока можно выразить как произведение времени жизни одного поколения на число циклов размножения нейтронов m, т. е. tуст =·m.

    Таким образом

    tуст=.

    Если l=0,1 c, то при =0,02

    tуст=с,

    а при =0,1

    tуст=с.

    Задача 6. Определить время подкритического потока, равного Фпод = 0,9Фуст , при отрицательных реактивностях 0,01 и 0,15.

    Задача 7. Определить установившийся период снижения мощности, если в работающий реактор на мощности была введена отрицательная реактивность, равная ρ= – 0,001. Задачу решить для случая одной группы запаздывающих нейтронов.

    Задача 8. Определить установившийся период повышения мощности, если в работающий реактор на мощности была введена положительная реактивность ρ, равная 0,001. Задачу решить для случая одной группы запаздывающих нейтронов.

    Дайте обоснование, почему установившиеся периоды при равенстве абсолютных значений реактивностей оказались в задачах 7 и 8 различными.

    Задача 9. Реактор работал на мощности при температуре активной зоны 250º С. С каким периодом будет происходить увеличение мощности, если температура активной зоны внезапно снизилась на 25º С для первого случая и на 50º С для второго случая. При решении задачи использовать зависимость реактивности от температуры (рис. 3.12). Кривую реактивности принять по своему усмотрению.

    Задача 10. Какой из температурных эффектов на рис. 3.12 выгоднее с точки зрения энергоресурса реактора.

    Рис. 3.12. Характерные зависимости температурного

     эффекта для различных реакторов.

    АТОМНЫЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СТАНЦИИ (АЭС)