Комплексная методика определения физических и динамических характеристик реакторов РБМК-1000 (стр. 7 )

(Е.4)

Величина bэф используется в уравнениях кинетики реактора, а также необходима при сравнении результатов измерений и расчетов эффектов реактивности.

В табл. Е.1 представлены значения величины bэф для реакторов РБМК-1000 при различной энерговыработке топлива разных типов, полученные по соотношению (Е.4) с использованием значений величин qk из этой же таблицы. Приведенные величины bэф соответствуют «горячему» состоянию реактора. Величины bэф на начальной загрузке с нулевым выгоранием в «горячем» и «холодном» состояниях совпадают и равны ~ 0,0072 для всех видов топлива [11]. По мере выгорания bэф уменьшается (за счет роста доли делений на 239Pu). Для выгоревшего «холодного» состояния bэф на ~5 -7% больше, чем в «горячем» (это объясняется тем, что при снижении температуры топлива уменьшается относительный вклад делений на 239Pu).

Представленные в таблице (Е.1) величины получены на модели однородной решетки и приводятся в основном для иллюстрации масштаба изменения величин. Согласно приведенным данным соотношение между вкладами отдельных делящихся нуклидов в генерацию нейтронов определяется, прежде всего, выгоранием топлива. Тип топлива (обогащение, наличие выгорающего поглотителя) вносит поправку второго порядка малости, что в особенности справедливо в отношении ЭТВС с обогащением 2.6% и 2.8%.

Настройка реактиметра на текущее состояние а. з. по выгоранию топлива предполагает знание величин , характеризующих соотношение между вкладами отдельных делящихся нуклидов в генерацию нейтронов для всей топливной композиции в а. з. с учётом деталей ее конкретной загрузки и определяемых по формуле

(Е.5)

Для использования при проведении и обработке измерений в таблице Е.2 приведены величины bэф и долевых вкладов отдельных нуклидов, полученных на фактических состояниях с помощью программы STEPAN по формуле (Е.5). В этом формуле - ценность нейтронов деления в быстрой группе. Ценность нейтронов деления может быть взята в исходном состоянии либо в конечном состоянии, соответствующем погружению стержней в измерениях по методу сброса. Выбор первого или второго состояния (и соответственно ценности) должен соответствовать используемому алгоритму суммирования показаний датчиков. В определении qk должна использоваться та ценность, которая используется при суммировании показаний датчиков (имеется в виду суммирование со взвешиванием отдельных показаний). Поскольку на практике наиболее часто используется просто суммарный сигнал датчиков, который, как предполагается, пропорционален нейтронной мощности реактора, то в таком случае вместо в формуле (Е.5) следует использовать константу.

Данные по bэф и долевым вкладам в таблице (Е.2) приведены для рабочих состояний на мощности (горячих) и расхоложенных, разотравленных (холодных) критических состояний при использовании константы вместо .

2 Величины bэф и долевые вклады отдельных нуклидов в генерацию нейтронов на действительных состояниях реакторов РБМК для рабочего(горячего) и расхоложенного, разотравленного (холодного) состояния.

Состояние
1 блок КуАЭС на 16.03.2009	Гор.	0,5699E-02	0,5999E+00	0,3759E-01	0,3144E+00	0,5009E-01
Хол.	0,6107E-02	0,7170E+00	0,3227E-01	0,2179E+00	0,3276E-01
2 блок КуАЭС на 13.03.2009	Гор.	0,5745E-02	0,6126E+00	0,3743E-01	0,3055E+00	0,4658E-01
Хол.	0.6141E-02	0,7266E+00	0,3216E-01	0,2110E+00	0,3029E-01
3 блок КуАЭС на 20.02.2009	Гор.	0,5744E-02	0,6133E+00	0,3709E-01	0,3052E+00	0,4678E-01
Хол.	0,6135E-02	0,7260E+00	0,3186E-01	0,2115E+00	0,3068E-01
4 блок КуАЭС на 22.07.2008	Гор.	0,5759E-02	0,6178E+00	0,3697E-01	0,3014E+00	0,4574E-01
Хол.	0,6143E-02	0,7279E+00	0,3186E-01	0,2099E+00	0.3033E-01
1 блок ЛАЭС на 19.02.2009	Гор.	0,5733E-02	0,6082E+00	0,3765E-01	0,3080E+00	0,4828E-01
Хол.	0,6114E-02	0,7178E+00	0,3250E-01	0,2168E+00	0,3289E-01
2 блок ЛАЭС на 01.10.2008	Гор.	0,5758E-02	0,6158E+00	0,3717E-01	0,3016E+00	0,4733E-01
Хол.	0,6127E-02	0,7222E+00	0,3200E-01	0,2129E+00	0,3285E-01
3 блок ЛАЭС на 08.10.2008	Гор.	0,5765E-02	0,6193E+00	0,3681E-01	0,3003E+00	0,4585E-01
Хол.	0,6149E-02	0,7300E+00	0,3162E-01	0,2083E+00	0,3017E-01
4 блок ЛАЭС на 05.05.2009	Гор.	0,5810E-02	0,6303E+00	0,3679E-01	0,2910E+00	0,4410E-01
Хол.	0,6190E-02	0,7400E+00	0,3162E-01	0,2001E+00	0,2830E-01
1 блок САЭС на 02.04.2009	Гор.	0,5689E-02	0,5974E+00	0,3721E-01	0,3151E+00	0,5224E-01
Хол.	0,6102E-02	0,7154E+00	0,3218E-01	0,2182E+00	0,3418E-01
2 блок САЭС на 25.11.2008	Гор.	0,5694E-02	0,5985E+00	0,3736E-01	0,3145E+00	0,5157E-01
Хол.	0,6102E-02	0,7156E+00	0,3219E-01	0,2184E+00	0,3382E-01
3 блок САЭС на 23.06.2008	Гор.	0,5744E-02	0,6130E+00	0,3712E-01	0,3045E+00	0,4731E-01
Хол.	0,6135E-02	0,7252E+00	0,3191E-01	0,2116E+00	0.3133E-01

Согласно приведенным данным в рабочем состоянии bэф находится в диапазоне 0.0057-0.0058, увеличиваясь при переходе в холодное состояние до значений 0.0061-0.0062, т. е. примерно на ~7%. Это увеличение следует учитывать при выполнении измерений. В то же время в отношении долевых вкладов отдельных нуклидов можно констатировать, что различия в загрузках реакторов разных блоков и рост среднего выгорания топлива по мере перехода на топливо с обогащением 2,8% не приводят к заметному изменению величин долевых вкладов, что можно объяснить параллельным ростом количества 235U при загрузке свежих ТВС повышенного обогащения.

При выполнении измерений рекомендуемые для использования в реактиметре значения долевых вкладов нуклидов по данным таблицы Е.2 составляют соответственно для 235U, 238U, 239Pu, 241Pu.:

1. рабочее состояние – 0,615; 0,037; 0,301; 0,047;

2. расхоложенное, разотравленное состояние – 0,722; 0,032; 0,213; 0,033.

При выполнении прецизионных измерений с привлечением комиссий из представителей заинтересованных организаций рекомендуется использовать значения долевых вкладов, специально подготовленные для текущей загрузки активной зоны.

Е.3 Пространственные эффекты при измерении реактивности

В том случае, если под понимать полное число нейтронов во всем объеме реактора и остальные параметры (,) также соотносить со всем объемом реактора, то уравнения (Е.1) с точки зрения физического смысла являются точными уравнениями для определения реактивности.