CONCEPTELE REZERVULUI GENERAL ȘI OPERATIV
Reactorul de energie nucleară este proiectat să funcționeze la putere nominală pentru o perioadă destul de lungă, numită campania nucleară a reactorului. Acest lucru înseamnă un adevăr trivial: în timpul campaniei, reactorul trebuie să rămână critic. Încercați să vă imaginați cum este creată prima stare critică a reactorului: zona activă a reactorului este umplută treptat cu ansambluri de combustibil până când începe o reacție de lanț de fisiune auto-susținută. În acest caz, se spune că prima masă critică a fost colectată în nucleu.
Dar puneți-vă întrebarea: cât timp poate funcționa reactorul cu o asemenea cantitate de carburant încărcat? Ai indicii cu o singură mână a dat seama că, de îndată ce o mică parte a unui combustibil încărcat va fi cheltuită pentru divizarea și pe site-ul unei nuclee divizate va fisiune fragmente (și acestea sunt toate în grade diferite, otrăvuri neutronice) - va fi reactor subcritică și se va opri.
Rezultă că pentru funcționarea continuă a reactorului trebuie să fie încărcate în zona activă a cantității de combustibil supercritic. Dar ai avut suficient și sunt tentați să înțeleagă că doar pentru că nu se poate face imediat ce vă încărcați în miezul unei cantități supercritic de combustibil, iar reactorul va fi anunțat valoarea reactivitate pozitivă e 0,0064, - reactor devine incontrolabilă. Prin urmare, cantitatea de încărcare de combustibil într-un reactor supercritic trebuie să fie încărcarea simultană în miezul compensator captatori care, prin urmare, și denumite, care servesc pentru a compensa reactivitate pozitivă care rezultă atunci când încărcarea combustibilului în zona activă deasupra cantității critice. Orice ceea ce va fi absorbantului de compensare (grupuri mobile de tije fixedly plasate în tije solide de bază cu disipator burnable sau acid boric se adaugă la apă circuitul primar), dar procesul de încărcare a cantității supercritic trebuie întotdeauna combustibil în miez însoțită de introducerea simultană în miez cantitățile corespunzătoare de amortizoare compensatoare.
Astfel, încărcarea unei cantități supercritice de combustibil nuclear în miez conduce la o reactivitate pozitivă, care este imediat suprimată de către absorbanții compensatori
Stocul total de reactivitate reaktora- este că valoarea unei reactivitate pozitivă, care este creat de încărcare în miezul cantității supercritic de combustibil nuclear și, simultan, se neutralizează prin introducerea în chiuveta de bază compensatoare și este proiectat să asigure campania reactorului necesară.
Cu alte cuvinte, rezerva totală de reactivitate este magnitudinea reactivității pozitive care ar putea fi eliberată imediat cu mentale (numai mentale!) Eliminarea din zona activă a tuturor absorbanților compensatori.
Rezervele totale de reactivitate ale reactorului sunt necesare pentru a menține reactorul într-o stare critică atunci când acesta funcționează la un nivel de putere constant în timpul campaniei și pentru a compensa pierderile de reactivitate ale reactorului în timpul funcționării sale.
Desigur, dacă ne imaginăm că întregul reactor al campaniei funcționează la un nivel de putere constant, poate părea că schimbările în pierderea reactivității ar trebui să crească într-o rată foarte lentă. Cu toate acestea, unele procese din reactor se desfășoară, dimpotrivă, foarte rapid și necesită măsuri la fel de rapide pentru a compensa schimbările apărute în reactivitate. Prin urmare, în general, amploarea reactivității trebuie să fie astfel o parte din ea, care ar permite operatorului (sau sistemul de automatizare) pentru a răspunde rapid la orice schimbare rapidă în reactivitate reactor și să le compenseze, în scopul de a menține critică modul de funcționare a reactorului, la un nivel de putere predeterminat.
O parte din rezerva totală de reactivitate compensată de unii absorberi mobili din reactor se numește marja de reactivitate operațională
Operațional această parte din stocul total de reactivitate este numit, în primul rând, pentru că este la dispoziția operatorului instalației reactorului (tije de absorbție de deplasare în miezul reactorului este angajat operator), și, în al doilea rând, deoarece mișcarea absorbanți se poate face rapid (= operațional), care asigură compensarea rapidă a modificărilor reactivității reactorului în anumite procese tranzitorii.
Amploarea marjei de reactivitate totală pentru întreaga campanie miezul reactorului scade, dar în orice campanie punct este pliat din marja de reactivitate operațională și stocurile de reactivitate compensate aparatele de distilare chiuvete (inflamabile) și absorbantului lichid (acidul boric în apă conținute în volumul miezului reactorului ):
Să analizăm o altă întrebare care are o semnificație practică foarte importantă: este bine sau rău să avem o cantitate mare de rezervă operațională de reactivitate?
Pe de o parte, cum ar fi - rea: marja de reactivitate de operare ridicată compensează pierderea mare reactivitate modal tranzitorii rapide (și invers, mare reactivitate eliberare modal).
Pe de altă parte, este periculos. o mare (în câteva hectare) rezervă operațională de reactivitate, fiind eliberată accidental ca urmare a erorii operatorului, va rezulta. (știi, la ce). Prin urmare, o mare rezervă operațională de reactivitate ar trebui privită ca o sursă de pericol nuclear. Sunt de acord, acest lucru este rezonabil.
Pe de o parte a treia, o mare reactivitate marjă operațională - un număr mare de chiuvete mobile în miez, mișcarea care în interiorul miezului provoacă schimbări mari câmpuri de neutroni inegale (si energia câmpului) în volumul de bază care a lovit în cele din urmă eficiența energetică în procesul campanie.
În partea a patra, un număr mare de amortizoare mobile necesită un număr mare și crește puterea servo-drive-urilor pentru grupurile lor.
De aceea, în VVER intern a introdus un control de bor, care să permită magnitudinea operativă reactivitate menținută constantă în cadrul garantarea siguranței reactorului nuclear (în modul de funcționare normală în zona activă doar parțial omisă grupa de reglare la greutatea fizică mai mică magnitudine e. Alte nouă grupuri absorbanți extras complet din miez, restul marjei de reactivitate generală compensată absorbanti inflamabile (acolo unde există) și, mai ales m, acid boric în agentul de răcire). În plus, introducerea sau eliminarea acidului boric în apă prim circuit practic nu se schimba forma câmpului de neutroni reactorului, deoarece acesta este volumul de bază este distribuit uniform.
Valorile rezervei totale și operaționale ale reactivității în timpul funcționării reactorului variază datorită modificărilor pierderii de reactivitate în următoarele procese fizice:
arderea combustibilului nuclear - procesul de pierdere continuă a combustibilului nuclear datorită absorbției sale de către nucleele neutronice; arderea conduce la o scădere a reactivității;
zgură de combustibil nuclear - procesul de acumulare într-un reactor de lucru a unor produse de fisiune stabile și de lungă durată implicate în absorbția neproductivă a neutronilor și, prin urmare, reducerea rezervei de reactivitate;
Reproducerea combustibilului nuclear - procesul de formare și acumulare într-un reactor de lucru a unor noi tipuri de nuclee fisionabile imediat incluse în ciclul general de multiplicare a neutronilor și, prin urmare, creșterea rezervei totale de reactivitate;
absorbanți arde inflamabile - proces de distrugere lent încărcat inițial în chiuvete de bază fixate datorită absorbției neutronilor termici, ceea ce duce la formarea, în locul lor produse slab absorbante, prin care se eliberează marja de reactivitate;
Otrăvirea reactorului - formarea în reactor este produse de durată scurtă de viață fisiune implicate în captarea de neutroni și neproductive, scăzând astfel marja de reactivitate, atunci când acumularea lor și creșterea în timpul descompunerii.
schimbarea concentrației acidului boric în apa a 1 circuit - dintr-un singur nume se poate înțelege că o creștere a concentrației de acid boric duce la o scădere a rezervei de reactivitate și o scădere, dimpotrivă, la eliberarea sa;
În cele din urmă, știm deja, modificarea temperaturii de reactivitate - cu un coeficient de temperatură negativ al reactivității combustibilului și creșterea temperaturii lichidului de răcire a acestor elemente duce la scăderea reactivității și scăderea temperaturii - la eliberarea reactivității.
Trebuie să luăm în considerare aceste procese.