Контроль и управление ядерным реактором

1.

Контроль и управление ядерным реактором
Что контролируется ?
- реактивность
- мощность реактора
- расход теплоносителя
- поле энерговыделения (нейтронный поток)
- температуры конструкций реактора
- выгорание топлива
- радиационная обстановка
- и т.д. и т.п. и пр……

2.

Измерение реактивности
dn
( k 1) a v n
d
n n0 e
1 / a v
( k 1) a v
/T
или
- время жизни нейтрона,
n n0 e
l
n n0 e
Т- период реактора
ρ = l /T

3. Определение периода реактора

Измерение потока нейтронов
Определение периода реактора
Вычисление реактивности

4. Вывод реактора в критическое состояние

Если Кэфф < 1, то при S > 0
dn
0
d
Следовател ьно
и
dСi
0
d
S l
n0
(1 k эфф )

5.

Средства воздействия на реактивность ?
f
K эфф 1
(1 Pутечки ) 1
a
- изменение утечки из реактора
- изменение сечения деления в реакторе
- изменение поглощения в реакторе
-стержни с поглотителем
-поглотитель в теплоносителе
-газовые системы

6. Датчики потока нейтронов

- активационные методы
- ионизационные камеры
- камеры деления

7.

- эмиссионные детекторы (датчики прямой зарядки)
R= 0.75ñì
R= 0.625ñì
Ãðàô èòî âû é áëî ê,
25 25ñì
R= 4.4 ñì
R= 0.35ñì
R= 4.0 ñì
1.Âí åø í ÿÿ òðóáêà.
Öèðêî í èåâû é ñï ëàâ 125
R= 3.2 ñì
2.Í åñóù àÿ òðóáêà.
Öèðêî í èåâû é ñï ëàâ 125
3.Âî çäóõ â çàçî ðå.
Ð= 105 Ï à
R= 1.6 ñì
Âí åø í èé ðÿä òâýëî â
12 ø òóê
Âí óòðåí í èé ðÿä òâýëî â
6 ø òóê
R= 0.123ñì
5.Àðãî í â çàçî ðå.
Ð= 105 Ï à
30
B
15
Òåï ëî í î ñèòåëü.
Âî äà
Öåí òðàëüí àÿ òðóáêà
ñ äàò÷èêî ì
Òðóáà êàí àëà
Öèðêî í èåâû é ñï ëàâ 125
6.Î áî ëî ÷êà
êî ëëåêòî ð
Ñòàëü 08Õ18Í 10Ò
25 ñì
7.È çî ëÿöèÿ.
Î êñèä ì àãí èÿ.
ÒÂÝË
Î áî ëî ÷êà òâýëà.
Öèðêî í èåâû é ñï ëàâ 110
R= 0.6815ñì
8.Î áî ëî ÷êà ýì èòòåð
Ñòàëü 08Õ18Í 10Ò
R= 0.585ñì
Òî ï ëèâí àÿ òàáëåòêà.
Äèî êñèä óðàí à.
R= 0.25ñì
R= 0.15ñì
R= 0.08ñì
4.Î áî ëî ÷êà äàò÷èêà.
Ñòàëü 08Õ18Í 10Ò
A
R= 0.30ñì
9.Äèî êñèä ãàô í èÿ
R= 0.062ñì

8.

О ВОЗМОЖНЫХ ПОГРЕШНОСТЯХ ПОКАЗАНИЙ ГАФНИЕВЫХ ДАТЧИКОВ
КОНТРОЛЯ ПОЛЯ ЭНЕРГОВЫДЕЛЕНИЯ В РЕАКТОРАХ РБМК
À
1
2
3
4
B
C
D

9.

Qvi = C (r) f(r, E) (r, E)dVdE
Vi E
ÀÌ Ï ÅÐÌ ÅÒÐ
Êî ëëåêòî ð
3
È çî ë ÿöè ÿ.
Î êñèä ì àãí èÿ
Ýì èòåð
2
Äèî êñèä ãàô í èÿ
1
Ò = (r) (r,E) (r,E)dvdE - (r) (r,E) (r,E)dvdE
Vý E
Vê E
(2.3)

10.

40
40
30
6 .5 E + 0 1 1
6 .3 E + 0 1 1
20
6 .1 E + 0 1 1
5 .9 E + 0 1 1
10
30
1 .6 E + 0 1 3
1 .5 E + 0 1 3
20
1 .4 E + 0 1 3
1 .3 E + 0 1 3
10
1 .2 E + 0 1 3
5 .7 E + 0 1 1
0
5 .5 E + 0 1 1
5 .3 E + 0 1 1
-1 0
1 .1 E + 0 1 3
0
1 .0 E + 0 1 3
9 .0 E + 0 1 2
-1 0
8 .0 E + 0 1 2
5 .1 E + 0 1 1
-2 0
4 .9 E + 0 1 1
4 .7 E + 0 1 1
-3 0
4 .5 E + 0 1 1
-4 0
7 .0 E + 0 1 2
-2 0
6 .0 E + 0 1 2
5 .0 E + 0 1 2
-3 0
4 .0 E + 0 1 2
-4 0
-4 0
-3 0
-2 0
-1 0
0
10
20
30
40
-4 0
-3 0
-2 0
-1 0
0
10
20
30
40

11.

Поле тепловых нейтронов с энергией 0.35 эв
при замене ТВС в ячейке D-4 на канал с ДП.
40
30
7 .4 E + 0 1 1
20
7 .0 E + 0 1 1
6 .6 E + 0 1 1
10
6 .2 E + 0 1 1
0
5 .8 E + 0 1 1
-1 0
5 .4 E + 0 1 1
5 .0 E + 0 1 1
-2 0
4 .6 E + 0 1 1
-3 0
4 .2 E + 0 1 1
-4 0
-4 0
-3 0
-2 0
-1 0
0
10
20
30
40