Реактивността на ядрен реактор

Реактивността на ядрен реактор - безразмерна величина характеризира поведението на реакцията на разпад верига в активната зона на ядрен реактор и се изразява чрез съотношението:

където к д е> е ефективен неутронно умножение фактор. Реактивността на реактора зависи от материали форма, ориентация в него и неутронни свойства на тези материали. Тя е неразделна параметър на ядрен реактор, който се характеризира с целия реактор като цяло.

В различни случаи, за удобство на стойността на реактивност може да бъде изразена като процент, ефективните забавени неутрони фракции. долара и цента т. г.

Комуникация с властта

В зависимост от знака на реактивност на мощността на неутрони реактор се държи различно. Например, в отсъствие на допълнителен вътрешен източник на неутрони и на обратни връзки в ядрен реактор три различни състояния.

• Ако ρ = 0. к д е = 1 = 1>. Силата на неутронна не се променя. Това се нарича критичното състояние на реактора.
• Ако ρ> 0. к д е> 1,> 1>. мощност увеличава неутрони. Такова състояние се нарича суперкритичен реактор.
• Ако ρ <0. k e f <1 <1> . Изходът на неутрони се намалява. Това състояние се нарича подкритично реактор.

По-точно, р на реактивност е включена като параметър по прост приблизително модел на ядрен реактор, който се записва в точка сближаване на:

Когато N (т) - общ брой на неутроните в реактора, C (т) - броят на забавени неутрони излъчватели. β - ефективна част от забавени неутрони, λ. S - 1> - константа време гниене на забавени неутрони емитери, Λ (ρ). и - означава живот на бързи неутрони в реактора (в зависимост от реактивността), S (т) - интензивността на други източници неутронни (спонтанно разпадане, като се излиза източник на неутрони, и др ...).

Трябва да се отбележи, че ядрени реактори на поведението на полето на неутрони е много по-сложна, отколкото в по-горния модел. Полето за неутронно зависи от пространствени, ъглови и енергийни променливи от влиянието на различни видове обратни връзки, отравяния ефекти, изгаряне и така нататък. Разглеждане на тези фактори води до поле уравнение неутрони нелинейна Интегро-диференциал, което означава, че връзката между реактивността на реактора и капацитет Това е много условно.

Използване на практика

Реактивност се използва широко в практиката, тъй като този параметър е удобно да се характеризира степента на отклонение от реактора критичната си състояние. Например, чрез конструиране на зависимостта на реактивността на дълбочината на потапяне на абсорбиращата прът в сърцевината може да се определи позицията на пръта, при които мощността на реактора е постоянна.

Освен това, реактивността има адитивност свойство, което позволява регулатори атрибут стойности, съответстващи ефективност за малки отклонения от нула (почти критично състояние на реактора) (например, тегло прът).

Използване на реактивността въведе понятията, характеризиращи първо приближение, стабилност и сигурност на растителна реактор: ефекти и съотношения реактивоспособност.

На практика, работата на атомните електроцентрали и влиянието на съотношенията на реактивност се използват като

• показатели срещу които да се оцени степента на безопасност ядрен реактор;
• рамки, върху които проверката на софтуер за изчисляване на реактора.

За се провеждат тези причини, в съществуващите съоръжения реактора периодично измерване на въздействието и съотношенията реактивоспособност.

Като цяло, въпреки широко разпространеното използване на термина реактивност и неговите производни, както и използването им в практиката да се предскаже действителното поведение на ядрен реактор е много ограничени условия за прилагането на точка подход: физически малък размер на реактора, или хомогенна, малки в смущението.

реактивност Units

Реактивност - безразмерна величина. това е просто едно число, и не се изисква специални звена за измерването на реактивността. Въпреки това, на практика различните относителни и конвенционални единици се използват за измерването. Първо, реактивността може да бъде измерена като процент. който е в единици равни на една стотна от устройството, в резултат от определянето на реактивност. Второ, реактивността се измерва в реципрочни часа. Това устройство се използва за малки реактивност с периодите на размери на реактора. Обратните час има реактивност, която съответства на стабилен период в реактора в продължение на 1 час. Накрая, реактивността се измерва в единици β (фракция на забавените неутрони) или долара и цента. Един долар се приема равна на реактивността на бета, и са в размер на цента стотни от тази реактивност.

Тъй като р = β е ограничаващата стойност управлява от реактивността на забавено реактор неутрони, е ясно защо тази стойност на съпротивление се приема като единство, толкова по абсолютната стойност на устройството зависи от вида на горивото. По този начин, β 239 Pu (0,0021 или 0,21%) три пъти по-малки от р 235 U (0,0065 или 0,65%), и реактивност, изразени в абсолютни единици не винаги показва как той е близо до граничната стойност. Реактивност в цента винаги се изразява като част от своята граница и това представителство е универсална реактивност.

Реактивността на ядрен реактор се променя чрез преместване на веригата в контролите активните реакционна зона - цилиндрична или друга форма на контролните пръти, материалът, който съдържа вещества, които силно абсорбират неутрони (борен кадмий, и др ...). Един такъв прът с пълно потапяне носи отрицателен реактивност в активната зона на реактора или, както се казва, свързва реактивността на реактора в няколко хилядни. Количеството на свързване реактивност зависи както от материала и размера на прът, а от потапяне в ядрото пространство, тъй като броя на неутроните абсорбира в материала на пръта зависи от неутронния поток, която е минимално в периферните части на сърцевината. Отстраняването на прът от сърцевина реактивността е придружено от освобождаването, както и прът винаги се движи по оста си, реактивността на нарастване характеризира с промяна в позицията на края на основната прът. Когато е напълно потопена прът, свързан максималния възможен реактивност, обаче, движението на буталния прът с предварително определена фракция от общия си дължина, като една стотна да предизвика най-малката промяна в реактивността на реактора, тъй като в края на движи прът в най-ниската неутронния поток

Ако прътът е наполовина зареден, се свързва половината възможно реактивност, но сега движението на буталния прът в същата част на дължина до максимум, последвано от освобождаване на реактивност. В последния случай, количеството на освободен реактивност надвишава два пъти средната реактивността, се свързва с една и съща дължина прът фракция. Ако за определеност се предположи, че пълното свързване реактивност прът равна на 5 х 10 -3. прът за освобождаване на реактивност при преместване в една стотна от дължината не превишава 10 -4. Височината на активната зона на реактора обикновено е повече от един метър, и положението на края на контролния прът е закрепен с точност много по-голяма от един сантиметър. Резултатът е, че реактивни съпротивления в диапазона от нула до максимална реактивността на реактора може да се контролира с точност от 10 -5. и стабилни периоди. съответстваща на такива малки реактивоспособност измерва часа. При липса на забавено контрола неутрони реактивност до 10 -5 би било недостатъчно.