Общие особенности поведения реактора

Общие понятия

Для управления реактором принято разделять широкий диапазон нейтронной (или, что то же самое, тепловой) мощности на три диапазона:

- диапазон источника (ДИ).;

- диапазон промежуточный (ДП);

- диапазон энергетический (ДЭ).

При этом важно осознавать то, что один и тот же реактор ведет себя по-разному в каждом из этих диапазонов.

В этом пособии основное внимание уделено последнему диапазону, где взаимные связи наиболее сложны, однако кратко мы рассмотрим и их влияние на другие диапазоны.

Общие особенности поведения реактора

Во всех диапазонах нейтронной мощности N поведение среднего количества нейтронов в «точечном» реакторе от времени N(t) можно описать с помощью т.н. уравнений точечной кинетики:

, (1а)

, (1б)

где N(t) - среднее число нейтронов в реакторе;

r - реактивность реактора;

L- среднее время генерации нейтронов в реакторе;

C_i(t)- концентрация эмиттеров запаздывающих нейтронов i-й группы;

li- постоянная распада эмиттеров запаздывающих нейтронов i-й группы;

b_eff,i- доля запаздывающих нейтронов i-й группы;

b_eff- эффективная доля запаздывающих нейтронов;

Q(t) -интенсивность источника нейтронов.

Если нам необходимо учесть пространственные эффекты в реакторе, то от простой точечной модели мы перейдем к пространственной. Более подробно об этом позже.

Итак, эта модель и система уравнений являются общими для всех диапазонов мощности. В рамках этой модели особенности конкретных режимов заключаются лишь в том, что под величиной «реактивность» следует понимать условную сумму нескольких компонент. Точнее, это сумма реактивности внешнего воздействия (или органов управления СУЗ) Dr₀ и изменения внутренней реактивности самого реактора Dr_вн, обусловленные параметрами его состояния (температуры компонент, плотности и т.п.), т.е.

Dr(t) =Dr₀ (t)+Dr_вн. (t). (2)

В некоторых состояниях (например, холодное) вторая компонента практически постоянна, в других она сильно меняется.

Теперь рассмотрим особенности поведения реактора и различие способов управления им в разных диапазонах мощности.