Ю. И. МИРОНОВ, Н. В. ЩУКИН, М. Н. БАБАЙЦЕВ1
Московский инженерно-физический институт (государственный университет)
1атомных электростанций, Москва
ИССЛЕДОВАНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ СТЕРЖНЯ АЗ РБМК С ПРИМЕНЕНИЕМ ЗАМЕДЛИТЕЛЯ ИЗ В4С, ОБОГАЩЕННОГО ПО ИЗОТОПУ 11В
Выполнен сравнительный анализ применения в конструкции кластерного стержня АЗ (КРО-АЗ) реактора РБМК в качестве замедлителя В4С, обогащенного по изотопу 11В, в сочетании с поглотителем – естественным В4С. Полученные результаты позволили определить степень эффективности использования такого замедлителя в конструкции стержня КРО-АЗ.
Применение В4С, обогащенного по изотопу 11В, в качестве замедлителя рассматривается в научных кругах сравнительно недавно и считается перспективным как с технической, так и с коммерческой точки зрения, например, при использовании в конструкции стержней СУЗ быстрых реакторов или для облучения с целью получения, пользующихся спросом на мировом рынке полупроводниковых материалов. По замедляющей способности такой материал находится между графитом и бериллием, уступает гидриду циркония, однако более привлекателен, т. к. лишен тех недостатков, которые ограничивают применение гидрида циркония в качестве замедлителя в стержнях СУЗ ядерных реакторов [1]. Вполне естественно возникает вопрос о возможном практическом применении применение В4С, обогащенного по изотопу 11В, в реакторе с тепловым спектром нейтронов, где также значительна доля и быстрых нейтронов.
Выполняемая в настоящее время модернизация энергоблоков с РБМК-1000 предусматривает замену штатных органов воздействия на реактивность (стержней) группы АЗ на стержни кластерной конструкции [2], который согласно разработанному техническому проекту [3] уступает штатному по физической эффективности на ~10%.
Настоящая работа посвящена исследованию влияния на физическую эффективность кластерного стержня АЗ применения в качестве замедлителя В4С, обогащенного по изотопу 11В (99,99%) в различных конструктивных сочетаниях с естественным поглотителем В4С (81% по 11В). Результаты полученной эффективности сравнены со значениями, полученными в проведенных ранее исследованиях с применением различных замедлителей, например гидрида циркония [4, 5].
Для оценки эффективности КРО-АЗ выполнены новые расчеты по коду МСU-REA, который позволяет считать системы практически с любой геометрией [6]. Задача решалась путем расчета и сравнения К для полиячейки 4х4 с двумя каналами АЗ, в одном из которых поочередно устанавливались стержень АЗ кластерной конструкции и штатный стержень АЗ. В кластере варьировались также геометрические параметры.
По результатам расчетов определена конструкция кластерного стержня АЗ с наибольшей физической эффективностью. Сделано заключение о целесообразности применения в качестве замедлителя В4С, обогащенного по изотопу 11В в стержне АЗ реактора РБМК-1000.
Список литературы
1. », «Бор в ядерной технике», стр. 305. Димитровград,2003 г.
2. Концерн «Росэнергоатом». «Протокол рабочего совещания: «Организация работ по модернизации стержня БАЗ (АЗ) реакторов РБМК-1000» 05.03.2003.
3. и др., «Орган кластерный регулирующий аварийной защиты реактора РБМК», пояснительная записка к техническому проекту 2388.00.000 ПЗ, стр.96.
4. и др. «Эффективность стержня АЗ РБМК кластерной конструкции с применением нетрадиционных поглотителей и замедлителя». Научная сессия МИФИ 2006, Том 8, стр.105.
5. , , Бабайцев по физике реакторов «Волга-2006», «Использование замедлителя в стержне АЗ кластерной конструкции реактора РБМК»
6. MCU-REAI с библиотекой констант DLC/MCUDAT. Аттестационный паспорт программы ЦЕП рег. № 000 от 18.12.98.
