Сборник тезисов докладов X Международной молодежной научной конференции

Полярное сияние 2007

Ядерное будущее: безопасность, экономика и право

Содержание сборника

Секция «Безопасность реакторов и установок ЯТЦ»

Все доклады секции


ИЗМЕНЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ДАТЧИКОВ НЕЙТРОННОГО ПОТОКА В ХОДЕ ПУСКА РЕАКТОРА ИГР

Курпешева А.М., Котов В.М.

ДГП ИАЭ РГП Национальный ядерный центр республики Казахстан

Реактор ИГР является реактором теплоемкостного типа: в ходе работы уран-графитовая активная зона может разогреваться до температуры ~1500 0С, при этом существенно меняется реактивность. Размеры активной зоны сравнительно невелики, количество регулирующих стержней, обеспечивающих поддержание требуемой реактивности, также невелико. При увеличении температуры активной зоны растет длина пробега нейтронов в ее основном материале — графите. Изменение температуры происходит неравномерно. Все это создает предпосылки к изменению во время работы реактора соотношения нейтронных потоков в облучаемом образце и в месте установки детекторов (датчиков) мощности реактора.

Отклонения в этом соотношении отмечались в ряде пусков реактора. Для уменьшения влияния изменения эффективности датчиков нейтронного потока на обеспечение требуемых параметров нагрузки исследуемых объектов могут вводиться эмпирические поправки. Однако, зависимость этих поправок от многих факторов может привести к увеличению нестабильности управления процессом.

В предыдущих расчетно-экспериментальных исследованиях показана неравномерность поля нейтронов в районе расположения датчиков (до нескольких десятков процентов), и неопределенность связи между распределением поля нейтронов вне реактора с положением органов регулирования.

Последующий анализ показал, что для построения представительной модели явления необходимо учитывать динамику работы реактора с учетом неравномерности нагрева отдельных частей кладки. В расчетах показано, что влияние температурных эффектов кладки на изменение внешнего поля нейтронов велико. Существенную роль играет перераспределение энерговыделения в активной зоне.

Расчеты изменения внешнего поля и поля исследуемого изделия включают набор расчетов нейтронно-физических и теплофизических характеристик реактора, обеспечивающих корреляцию температурных полей для нейтронно-физических расчетов. Активная зона в расчетах разбивается на множество участков с достаточно близкими энерговыделениями и температурами. В ходе таких расчетов будут получены необходимые зависимости эффективности отдельных датчиков от времени пуска и движения органов регулирования, приведенные к энерговыделению в отдельных частях исследуемых объектов. На основании таких расчетов будут выбраны условия проведения экспериментов для подтверждения достоверности модели.