М. В. ЩУРОВСКАЯ, В. П. АЛФЕРОВ, Д. И. МАРКИТАН1, С. В. ЗИНЕНКОВ1
Московский инженерно-физический институт (государственный университет)
1 , Лыткарино, Московская область
НЕЙТРОННО-ФИЗИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ФИЗИЧЕСКОГО ПУСКА РЕКОНСТРУИРОВАННОГО ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОГО РЕАКТОРА ИРВ-М2
Проведены расчеты нейтронно-физических параметров загрузки из свежего топлива исследовательского реактора ИРВ‑М2 по программе TIGRIS.
В НИИП завершается реконструкция стационарного бассейнового реактора ИРВ‑М2, физический пуск которого планируется в 2008 году. ИРВ‑М2 - реактор мощностью 4 МВт, ТВС ИРТ‑2М, активная зона 5х5 ячеек в бериллиевом отражателе, за ним - массив графита.
А | Б | В | Г | Д | |||
1 | Al | F4 | Al | F4 | Al | ||
2 | F4 | АЗ-1 | F4 | КО-4 | Рис. 1. Картограмма начальной загрузки активной зоны ИРВ-М2 F4- 4-трубная ТВС; АЗ‑1,2,3 и КО‑1,2,3,4,5- 3-трубная ТВС со стержнем СУЗ; Al - алюминиевый блок. | ||
3 | Al | КО-2 | КО-1 | КО-3 | Al | ||
4 | F4 | КО-5 | F4 | АЗ-2 | F4 | ||
5 | Al | F4 | Al | F4 | Al |
Пуск реактора со свежим топливом и новым бериллиевым отражателем предоставляет уникальную возможность получить материал для верификации расчетных программ для исследовательских реакторов. Из опыта расчетов действующих реакторов ИРТ известно, какие факторы могут привести к тому, что экспериментальный материал станет несопоставим с расчетом и потеряет свою ценность с точки зрения верификации. Прежде всего, это касается высоты подвески стержней СУЗ. Во‑первых, необходимо обеспечить максимально точное вывешивание стержней с соответствующей фиксацией. Во‑вторых, после выхода в критическое состояние необходимо провести и подробно задокументировать градуировку всех РО СУЗ во всем диапазоне глубины погружения. В данном случае градуировка нужна не столько для того, чтобы определить эффективность РО СУЗ, сколько чтобы получить множество критических состояний с разной глубиной погружения разных РО СУЗ. Расчетный анализ этих экспериментальных критических состояний позволит либо подтвердить правильность подвески, либо указать, насколько она смещена. Без этой процедуры не имеет смысла сравнивать с расчетом одно - два критических состояния.
С помощью программы TIGRIS, используемой для эксплуатационных расчетов ИРТ МИФИ, проведено исследование нейтронно-физических параметров начальной загрузки ИРВ-М2 из 17 "свежих" ТВС ИРТ‑2М. Эти исследования, кроме получения расчетного прогноза, имели цель выработать рекомендации, позволяющие получить экспериментальный материал при физпуске в наиболее полном и пригодном для последующих расчетов виде. В частности разработана процедура градуировки РО СУЗ. Прогноз некоторых характеристик начальной загрузки, представлен в таблицах 1, 2.
Таблица 1
Расчетные критические положения РО СУЗ по мере догрузки ТВС
Загрузка (отличие от | Положение РО СУЗ, мм | |||||
начальной из 17 ТВС) | КО-1 | КО-2 | КО-3 | КО-4 | КО-5 | АР |
без ТВС в ячейках А-2, Д-4, Д-2 | 150 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
100 | 0 | 0 | 0 | 0 | 250 | |
без ТВС в ячейках А-2, Д-4 | 440 | 0 | 0 | 0 | 0 | 250 |
380 | 0 | 0 | 0 | 0 | 580 | |
без ТВС в ячейке А-2 | 580 | 310 | 310 | 0 | 0 | 250 |
без ТВС в ячейках Б-1, Г-1, Д-2 | 250 | 0 | 0 | 0 | 0 | 250 |
300 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | |
без ТВС в ячейках Б-1, Г-1 | 550 | 0 | 0 | 0 | 0 | 250 |
580 | 0 | 0 | 0 | 0 | 220 | |
без ТВС в ячейке Г-1 | 580 | 310 | 310 | 0 | 0 | 250 |
- | 580 | 580 | 580 | 140 | 140 | 250 |
Таблица 2
Расчетный прогноз эффективности РО СУЗ (в %DK/K)
АЗ-1 | АЗ-2 | КО-1 | КО-2 | КО-3 | КО-4 | КО-5 | АР |
2,1 | 1,9 | 2,8 | 2,4 | 2,4 | 2,3 | 2,2 | 0,8 |
Запас реактивности начальной загрузки из 17 ТВС, полученный в результате расчета с полностью извлеченными РО СУЗ, равен 8,3%DK/K.
