ВОЗМОЖНОСТИ ВЫРАВНИВАНИЯ ПОЛЕЙ ... ... С 621.039.521 M-I6...

Click here to load reader

  • date post

    01-Apr-2021
  • Category

    Documents

  • view

    0
  • download

    0

Embed Size (px)

Transcript of ВОЗМОЖНОСТИ ВЫРАВНИВАНИЯ ПОЛЕЙ ... ... С 621.039.521 M-I6...

  • ИТЭФ ~ 62

    ИНСТИТУТ ТЕОРЕТИЧЕСКОЙ И

    ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ ФИЗИКИ

    В.М.МИХАЙЛОВ, ЛАМЫРЦЫМОВА

    ВОЗМОЖНОСТИ ВЫРАВНИВАНИЯ

    ПОЛЕЙ ЭНЕРГОВЫДЕЛЕНИЯ

    В ТЯЖЕЛОВОДНОМ

    МОДЕРНИЗИРОВАННОМ РЕАКТОРЕ ТВР — М

    М О С К В А 1985

  • С 621.039.521 M-I6

    Сравниваются возможности выравнивания полей энерговыднле-

    идя в исследовательском реакторе ТВР-М с помощью исполкитель-

    кюс органов СУЗ или путем заполнения каналов СЖР замедлителем.

    Показана лриблкзитольная эквивалентность обоих способов. Для

    каждого из ннх определено изменение нейтронных потоков в от-

    ражателе реактора.

    1. Введение *

    2. Воздействие СЕР на энерговыделение в ТВС 3

    3. Воздействие стержней СУЗ на радиальное и высотное распределение эн&рговыделения в ТВС 12

    4. Поток нейтронов в отражателе 21

    5. Швода 26

    6. Литература 27

    ( с ) Институт теоретической и экспериментальной физики, 1985

  • I. В в е д е н и е

    В реконструируемом исследовательском реакторе TRP-M для воз-

    действия на поле энерговыделения предполагалось использовать

    систему жидкостного регулирования (СЖР). Система представляет

    собой полые вертикальные каналы, выполненные из циркония и рас-

    положенные между тепловыделяющими сборками (ГВС), которые могут

    быть заполнены тяжеловодным замедлителем. При заполнении каналов

    происходит увеличение коэффициента размножения реактора.

    Изменение реактивности в течение цикла (т.е. промежутка

    времени между перегрузками топлива), которое не удается устра-

    нить введением в ТВС выгорающего поглотителя - гадолиния, сос-

    тавляет &К~3% (в эту величину включено также д К Л £т , свя-

    занное с установлением равновесного поглощения в ксеноне и са-

    г/арии). Это изменение может быть скомпенсировано заполнением

    каналов СЖР.

    Кроме того, в начальный период цикла отдельные каналы СЖР

    или их грушш могут заполняться замедлителем для выравнивания

    радиального поля энерговыделения в ТВС без воздействия на вы-

    сотнсе распределение в них.

    В то же время, на распределение энерговыделения (одновре-

  • 2

    менно радиальное и зысотное) можно воздействовать и при помощи

    компенсирующее стержней СУЗ.

    Б настоящей работе сравнивается воздействие СЖР и компен-

    сирующих стержней на распределение мощности в ТВС и нейтронных

    потоков в отражателе, Принципиальное различие этих двух спосо-

    бов состоят в том, что уменьшение коэффициента размножения при

    погружении компенсаторов связано с поглощением в них нейтронов,

    а достижение того же эффекта с помощью СЖР (каналы - сухие) уве-

    личивает отток нейтронов в отражатель, "роме того, частичное

    погружение стержней СУЗ приводит к перераспределению аксиально-

    го хода энерговыделения в ТВС и потока нейтронов в эксперимен-

    тальных каналах.

    Воздействие СЖР и компенсаторов яа характеристики реактора

    рассматривалось в начале камлании, когда наступает равновесное

    отравление ксеноном и самарием, т.е. по прошествии, примерно

    четырех дней работы реактора ( t=tj), но должен иметься запас

    реактивности на ведение кампании. До этого времени реактор нахо-

    дится в стадии переходных процессов, когда основной задачей яв-

    ляется компенсация быстрых изменений реактивности. В конце кам-

    пании перед остановкой реактора все каналы СЖР должны быть за-

    полнены замедлителем, а компенсаторы полностью извлечены, чтобы

    использовать весь запас реактивности. Поэтому максимаяьное воз-

    действие на нейтронные поля в реакторе может осуществляться при

    t - %, и по мере выгорания топлива это воздействие будет умень-

    шаться.

    Трехмерные гетерогенные расчеты делались по программе

    TREC 6 / 1 / в четырехгрупповом приближении. Характеристики ка-

    налов, используемые при расчетах, определялись по многогрушю-

    вой программе TKIPOH /2/.

  • 3

    2. Воздействие СЖР на энерговыделение Б ТВС

    Приведем схегяу взаимного расположения ТВС и каналов СЖР в

    активной зоне реактора, а также размещения регуляторов в тяжело-

    водном отражателе (рис.1) и схему компоновки реактора в пределах

    бака, где представлено положение вертикальных и горизонтальных

    экспериментальных каналов (ЭК) в отражателе (рис.2). На этой схе-

    ме номера ячеек отвечают следующим типам каналов: 1,2,3 - ТВС с

    разными выгораниями топлива, 4 - вертикальные ЭК, 5 - каналы СЖР,

    6,7,8 - стержни СУЗ (автоматические, компенсирующие и аварийные,

    соответственно), 9-17 - ячейки с горизонтальными ЭК (различные

    номера соответствуют каналам, проходящим на разных по высоте

    уровнях), 0 - ячейки отражателя, свободные от ЗК. Загрузка ак-

    тивной зоны при t = ^v состоит из трех сортов ТВС (по 6 ТВС каж-

    дого сорта) с выгораниями урана-235 ^.=0.0184, 0.185 и 0.352;

    ТВС с наименьшими выгораниями стоят во внутреннем кольце актив-

    ной зоны, с наибольшими - в наружном.

    Для каждого из рассчитанных вариантов будут приведены сле-

    дующие величины, характеризующие распределение энерговыделения

    в горизонтальной плоскости: Д - отношение знерговыделения в

    максимально напряженной сборке (ТВС м а к с

    ) к среднему; l) - отно-

    шение энерговыделений в максимально и минимально напряженных ТВС;

    Pi ,• L =1,2,3 - то же отношение в пределах каждого из трех колец

    ТВС; последние величины характеризуют неравномерность выгорания

    топлива, поскольку при перегрузках перемещение топлива ведется

    кольц