Способ генерирования импульса делений в ядерном реакторе

Способ генерирования импульса делений в ядерном реакторе

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к технике импульсных ядерных реакторов, широко применяемых в качестве мощных источников нейтронногои лучений, А более конкретно - к технике управления импульсными ядерными реакторами. Целью изобретения является упрощение управления реактором с начальной мощностью не менее 1 Вт. В способе генерирования импульса делений в ядерном реакторе находят значения оптн| 1альной скорости импульсного блока для заданного импульса делений. Устанавливают блок регулирования реактивности в различные положения и проводят измерения реактивности, вносимой блоком регулирования реактивности в этих позициях . Выводят блок регулирования реактивности из активной зоны. Устакавливагот импульсный блок в различные положения и проводях измерения реактивности . Проводят калибровочный импульс при скорости перемещения импульсного блока V и максимальной вносимой импульсным блоком реактивности. Получают -значение энерговыделения q,, и определяют корректировочный монтаж 1Ар, -{р, - (yq,)f, + (jq,)- f77Pr y fl , X X In (о(Уу,(-Ч) I b |U /n (о) , где У, jL - известные для данного реактора динамические коэффициенты в формуле связи скачкообразно вводимой изб|,1точной реактивности с энерговыдел с пием в импульсе; А - известный для данного реактора параметр, равныГ 3 ; а (J - коэффициент, определяющий зависимость вносимой импульсньтм блоком реактивности от положения блока в канале активной зоны , 1 - время жизни мгновенных нейтронов , 0 , - известные для данного реактора динамические коэффициенты в формуле связи максимальной мопаюстИ в импульсе делений со скачкообразно вводимой избыточной реактивностью; п(о) - начальная мощность .реактора. Выбирают значение скорости импульсного блока v,j в 2-4. раза ше v и находят требуемое значение максимальной вносимой импульсным блоком избыточной реактивности из формут лы Av, In Г el V -jCyq.) /n(o)« n,) Ярг . - piC Pi - . где q j - заданное значение энерговьщеления в импульсе, 1 табл.. 3

CQK)3 СОВЕТСКИХ социАлистйчес)Них

РЕСГ1УЬ ЛИК (19) (1È

G 21 С 7 00 госуддРстценный комитет сссР по делАм изоБ чтений и отнятий (46) 15.07. 91. Бюл. У 26 (2 i) 4178719/25 (22) 12, 01. 87 (72) В.Ф, Колесов, A. С. Кошелев и С. К.Штарев (53) 621.039.5(088.8) (56) Дегтярев А.Н. и др. Импульсный реактор БИР. Вопросы атомной науки и техники, серия Импульсные реакторы и простые критические сборки, 1985, вып.1, с.16.

Там же, с. 17.

< (54) СПОСОБ ГЕНЕРИРОВАНИЯ ИМПУЛЬСА

ДЕЛЕНИИ В ЯДЕРНОМ РЕАКТОРЕ (57) Иэобретение относится к технике импульсных ядерных реакторов, широко применяемых в качестве мощных источников нейтронного- и у-излучений, а более конкретно — к технике управления импульсными ядерными реакторами. Целью изобретения является упрощение управления реакторои с начальной мощностью не менее 1 Вт.

В способе генерирования импульса делений в ядерном реакторе находят значения опти1(альной скорости им" пульсного блока для заданного импульса делений. Устанавливают блок регулирования реактивности в различные положения и проводят измерения реактивности, вносимой блоком регулирования реактивности в этих позициях. Выводят блок регулирования реактивности иэ активной зоны. Уста навливают импульсный блок в различные положения и про водят. изме рения реактивности. Проводят калибровочный. импульс при скорости перемещения импульсного блока ч и максимальной вносимой импульсным блоком реактивности. Получают .значение энерговыделения (11, и определяют корректировочный мон" таж р, I Vf, — (, — (у q ) ) + ()q, ) —. p,(p, — ()q,) )I / (Av, х х 1п Calf), Cyq„) <5 ?? > in f ()C v<(yq„) /п(о)) дaííîe значение энерговыделения s импульсе. 1 табл.

1429009 где

Изобретение относится к технике импульсных ядерных реакторов, широко применяемых в качестве мощных источников нейтронного и у --излучений, а более конкретйо - к технике управления импульсными ядерными реакторами.

Целью изобретения является упро щение управления реактором с начальной мощностью не менее 1 Вт. 10

Предлагаемый способ рассматривается на примере гипотетического импульсного .ядерного реактора с металлической активной зоной (АЗ) в форме вертикального цилиндра. В АЗ имеются два вертикальных цилиндрических канала для импульсного блока (ИБ) и блока регулирования реактивности (БРР), при этом какал для ИБ сквозной. ИБ и БРР представляют собой . 2п цилиндрические стержни иэ материала, идентичного материалу АЗ. БРР можно перемещать в его канале относительно медленно с помощью механического привода, ИБ можно перемещать в его 25 канале и относительно медленно с помощью механического привода и с боль1 вой скоростью, сообщаемой разгонным, например пневМатическим, устройством. Перед применением способа к ЗО

АЗ подводят статический источник нейтрочов с интенсивностью,1.x

1 х 10 нейтр/с, определяют реактив ность реактора при полностью выведенных из АЗ ИБ и БРР и устанавлива35 ют мощность реактора на уровне приблизительно 1 Вт.

В описанном способе используют следующие операции.

Определяют оптимальную скорость

ИБ для заданного импульса делений по формуле (3

Av ln — — g-y >-- 2() " (1), 45 где A — известный для данного ре- актора параметр, равный калибровочное значение максимальной вносимой ИБ избыточной реактивности; энергоныделение н калибровочном импульсе;

3 (ао " (а „вЂ” коэффициент, определяющий зависимость вносимои ИБ реактивности от положения ИБ н канале АЗ вЂ” время жизни мгновенных нейтронов н реакторе), ч - оптимальное значение скоо рости перемещения ИБ;

g 3 - известные для данного ре-! актора динамические коэффициенты в формуле связи максимальной мощности в импульсе делений со скачкообразно вводимой избыточной реактивностью; и — известные для данного ре1 1 г актора динамические коэффициенты в Формуле связи скачкообразно вводимой избыточной реактивности с энергоныделением в импуль се;

q — заданное значение энерговы2 деления н импульсе;

n(o) — начальная мощность реакто- . ра.

Перемещают БРР в определенные позиции Х по высоте канала и измеря1 ют реактивность, вносимую БРР в этих положениях. Перемещают ИБ с поглощьго механического привода в определенные позиции Х2 по высоте канала и измеряют реактивность, вносимую ИБ в этих положениях. Укаэанные измерения позволяют определять реактивность реактора при любых положениях;ИБ и БРР.

Осуществляют калибровочный импульс делений при калибровочном значении скорости ИБ и калибровочном значении максимальной вносимой ИБ реактивности, измеряют энергоныделение в этом импульсе с помощью стандартной аппаратуры (камер, счетчиков и т.п.), определяют корректировочный множитель по формуле ч, — калибровочное значение скорости перемещения ИБ.

Задают значение скорости ИБ ч2 меньшее vо, v2 = v /Р, где P — может иметь значения от 2 до А, нахо3 дят требуемое значение р> максимальной вносимой ИБ избыточной реактивности по формуле о Я Ь) ) (Av 1п

= 1 ., п(о) х! 429809 !

Выводят БРР из А3. Устанавливают HB в положение Х 20 см и проводят из .мерение реактивности, вносимой ИБ в этой позиции. Устанавливают ИБ в по" ложение Х g 25 см и повторяют измерение реактивности, вносимой ИБ. Далее выполняют те же операции в положениях ИБ Х 30,35,...,65 eM ° Сос-!

О тавляют таблицу. (3) х (p + (уц > — q pZ (p - (1Ч p l) Поло1 жение

15 БРР

Поло» жение

ИБ Х см

Реактивность, вносимая BPP еактив-. ость, носимая

Х11 см

0,47 ° 10

0,77 ° 10

1,07 10

1 22 10

1,30 10

30 0,50 10

35 Ов 75 10

40 0,95 10 Ф

45 1,04 ° 10

50 1,05 ° 10 !

25

40

55 1,04 10

60 0 95-10

65 0,75 10 где ч - заданное значение скорости l перемещения ИБ;

q — заданное значение энерговы1 деления в импульсе; у — требуемое значение макси 1 мальной вносимой ИБ избыточной реактивности.

С помощью данных, полученных в результате измерения реактивности при различных положениях ИБ и БРР, находят контрольное положение Х, Ф.

БРР, при котором максимальная вносимая "ИБ избыточная реактивность найденному значению, переводят ИБ в стартовое поло ение вне А3, а БРР " -1 ф. в найденное контрольное положение Х, и сообщают ИБ с помощью разгонного устройства заданную скорость, т.е. скорость, равную vо /Р.

Конкретный пример реализации 35 предложенного способа.

Пусть реактивность реактора прн полностью выведенных иэ АЗ ИБ и БРР

2,0 10 . Примем также значения динамических коэффициентов .и коэф- 40 фициента А равными: (0,662 ° 10 МВт

Г (— ); р - "3,06; у 0,885 10 /ИДж, см

0,506; А = 3,7 10 с/см. 45

Пусть требуется. генерировать импульс делений с энерговыделением q "66 МДж.

По формуле (1) находят значение оптимальной скорости V> ИБ для заданного импульса делений- с энерговыделением q = 66 МДж. Получают ч 4,36 10 см/с . Устанавливают БРР в положение Х 10 см. и приводят

1 измерение реактивности, вносимой

БРР в этой позиции, устанавливают

БРР в положение Х, 15 см и повторяап измерения реактивности, вносимой

БРР. Далее выполняют те же операции в положениях БРР Х, = 20, 25,.;.,40 см.!

О 0,12 10 20 0,18 1О

15 0,22 10 25 0,30 10 .

С целью опытной калибровки параметра в формуле (3) проводят калибровочный импульс. Принимают для: этого импульса v 1 10З см/с, 0,055 10 (v, — скорость пе" ремещения ИБ; ), — максимальная вносимая ИБ избыточная реактивность;

БРР ставят в контрольное положение

Х 28,02 см). В калибровочном им" пульсе делений получают значение энерговыделения q, 21,26 Щж.

Подставляя указанные значения ч в формулу (2), находят

0,949.

Выбирают значение скорости ИБ в

3 раза меньшее vo, v < 4,36 ° IO / "

1,45.10 см/с.

По формуле (3) находят требуемое значение максимальной вносимой ИВ

1429809 положениях импульсного блока и блока регулирования реактивности, нахождения по результатам этих измерений

5 положения блока регулирования реактивности, при котором значение максимальной вносимой импульсным блоком избыточной реактивности равно требуе- мому значению, перевода импульсного

10 блока в стартовое положение, а блока регулирования реактивности в найденное положение и сообщения импульсному блоку с помощью разгонного устройства заданной скорости, о т л и ч а15 ю шийся тем, что, с целью упрощения управления реактором с начальной мощностью не менее 1. Вт, до нахождения по результатам измерений реактивности указанного положения блока регулирования реактивности осуществляют калибровочный импульс делений при калибровочных значениях скорости импулЬсного блока и максимальной вносимой импульсным блоком

25 реактивности, измеряют энерговыде- . ление в этом импульсе, определяют корректировочный множитель ) по формуле калибровочное значение максимальной вносимой импульсным блоком избыточной реактивности; известные для данного .реактора динамические коэффициенты в формуле связи скачкообразно вводимой избыточной реактивности с энерговыделением в импульсе; энерговыделение в калибровочном импульсе; известный для данного реактора параметр, равный

3 17,:

- коэффициент, определяющий зависимость вносимой импульсным блоком реактивности от положения импульсного блока в канале активной эоны; i - -время и жизни мгновенных нейтронов в реакторе; где ао

< vs (a.) ф (av п — — — --П вЂ”n(o) (« избыточной реактивности 1 1,53 х

-9 х 10 . С помощью данных таблицы находят контрольное положение БРР

Х» 31,1 см.

Переводят ИБ в стартовое положение Х О, БРР " в положение Х", 31,1 см. Сообщают ИБ скор6сть,равную 14,5 и/с.

В рассмотренном примере максиМальная вносимая ИБ избыточная реактивность у в 2,2 раза выше значения р,, равного 0,701 "10 требуемого в случае оптимальной скорости ИБ.

Таким образом, данный способ позволяет упростить управление реактором путем (2-4}-кратного пониженияФребуемой для генерирования импульса делений скорости перемещения ИБ.

Формула и э о б р е т е н и я

Способ генерирования импульса деЛений в ядерном реакторе, содержащий перации определения оптимальной скоости импульсного блока, измерения еактивности реактора при различных! v — калибровочное значение

1 скорости перемещения им пульсного блока;

d P — известные для данного реактора динамические коэффициенты в формуле связи максимальной мощности в импульсе делений со скачкообразно вводимой избыточной реактивностью; п(о) — начальная мощность реактора, задают значение скорости импульсного блока, меньшее оптимального в 2-4 раза, и находят требуемое значение .максимальной вносимой импульсным бло-ком избыточной реактивности по формуле

1429809

-. заданное значение энерго1 выделения в импульсе; о — требуемое значение макси1 мальной вносимой, импульсным блоком избыточной реактивности, +.(tq1>

1(где ч - заданное значение скорости

1 перемещения импульсного блока;

Составитель В.Архипова

Редактор ИЛ1убина Техред М.Дидык Корректор А.Обручар ираж 26? Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Заказ 3052

Производственно-полиграфическое предприятие, r; Ужгород, ул. Проектная, 4