ИССЛЕДОВАНИЕ И АНАЛИЗ НЕКОТОРЫХ ХАРАКТЕРИСТИК СИГНАЛОВ СРЕДСТВ ПРОВЕРКИ АППАРАТУРЫ ИЗМЕРЕНИЯ И КОНТРОЛЯ НЕЙТРОННОГО ПОТОКА ЯДЕРНОГО РЕАКТОРА

Струков М.А., к.т.н. Куликова Г.Г., Сидоров М.Ю., Тарасов А.В.
Санкт-Петербургский государственный технический университет

Д.т.н., проф. Василенко В.А., к.т.н., ст.н.с. Комшилов О.А.
Научно-исследовательский технологический институт


Безопасная работа АЭС обеспечивается системой контроля, управления и защиты ядерного реактора, важной характеристикой которой, является адекватное измерение основных параметров работы ядерного реактора.

Опыт эксплуатации отечественных промышленных ядерных реакторов показал, что наиболее критические ситуации, связанные с авариями, определяются в большинстве случаев неадекватной оценкой, а если точнее - с недостаточностью в оценке погрешности измерения параметра, который в атомной энергетике называется реактивностью. А оценка погрешности реактивности, в свою очередь, связана с оценкой погрешности измерения нейтронного потока ядерного реактора.

Разработка средств измерения, контроля и регулирования параметров нейтронного потока предполагает (включает) в общем случае два основных этапа: 1) разработку собственно средств измерения и контроля; 2) разработку средств проверки работоспособности, а в пределе - оценку метрологических характеристик указанных средств измерения.

Методы измерения нейтронного потока достаточно хорошо известны и широко представлены как в отечественной, так и в зарубежной литературе. Они основываются на одних и тех же физических явлениях и определяются типом ионизационных камер (токовых, импульсных, импульсно-токовых): 1) прямой метод измерения средней скорости счета (нейтронного потока) с применением одно, двух и, в общем случае, многоуровневой дискриминации сигнала ионизационной камеры деления (ИК); 2) косвенный метод измерения средней скорости счета - путем определения среднего значения, дисперсии, и в общем случае высших моментов сигнала ИК (метод Кемпбела).

Независимо от указанных методов, для каждого из них встает задача проверки аппаратуры реализованной на их основе, а это, в свою очередь, предполагает создание прибора формирующего электрический сигнал близкий по своим статическим и мощностным характеристикам сигналу ИК.

В качестве модели сигнала, применительно к средствам проверки, была выбрана следующая модель сигнала ИК: форма и амплитуда импульса определяется нормальным законом распределения; моменты появления импульсов – экспоненциальным законом.

В данном сообщении приведен анализ методов измерения нейтронного потока. Также приведены некоторые результаты исследования статических характеристик датчиков предназначенных для формирования сигналов с заданными параметрами. В качестве таких характеристик анализу подвергались начальные и центральные моменты, а также семиинварианты. Из результатов выполненных исследований можно сделать вывод, что с одной стороны, как следует из метода Кемпбелла, средняя скорость счета линейно зависит от указанных характеристик, а с другой, оценка высших моментов датчиков в математике мало представлена.