Физика атомного реактора Сопротивление материалов Математика решение задач Информатика Атомная энергетика безопасность Электротехника и электроника

Коэффициент размножения Критическая  масса  Управление цепной реакцией деления Поглощающий элемент Эффекты реактивности Мощностной эффект Управление реактором Реактор с водой под давлением Уран-графитовый реактор Гомогенный реактор


Отвод тепла от реактора — выделение тепла из реактора и его элементов в процессе охлаждения для использования в силовой установке и для других целей; предусматривается охлаждение твэлов, регулирующих и аварийных стрежней, кладки активной зоны (в случае твердого замедлителя), отражателя тепловой защиты корпуса и биологической защиты.

Поглощающий элемент (Absorber element) - элемент ядерного реактора, содержащий материалы -поглотители нейтронов и предназначенный для управления реактивностью реактора.

Возможность управления реактором характеризуется скоростью увеличения (уменьшения) мощности. Скорость должна быть такова, чтобы системы и механизмы управления успевали реагировать на это изменение. Для определения управляемости реактора введена величина периода реактора.

Выбор измерительных трансформаторов тока и напряжения

Если в некоторый момент времени реактивность скачком изменилась от нуля до r<<1, тогда мощность реактора возрастет по закону:

Р(t) = Р 0 е τ t ,

где τ - среднее время жизни поколения нейтронов в реакторе, Р0 - мощность реактора при времени t=0. Величину Т= τ/r называют периодом реактора.

Период реактора это время, в течение которого мощность изменяется в е раз (е = 2.718)

По правилам безопасности, при нормальной работе реактора, его период не должен быть менее 15-20 секунд. Уравнения Максвелла для электромагнитного поля Магнитное поле

Время жизни мгновенных нейтронов в тепловом реакторе складывается из времени замедления быстрых нейтронов и времени диффузии тепловых нейтронов. Оценка дает τ=5*10-4 сек.

Пример. Пусть реактивность реактора r=0,0025. Период реактора Т=5*10-4/2,5*10-3=0,2 сек. За 1 сек мощность реактора увеличивается в Р(1)/Р0=е5=150 раз. Автоматическое регулирование при таких скоростях невозможно. Ректор разрушится раньше, чем сработают автоматы управления.

Однако (как уже упоминалось выше) после деления не все нейтроны испускаются мгновенно. Небольшая часть нейтронов испускается с запаздыванием в 12,5 сек. Запаздывающие нейтроны замедляются и диффундируют. Они появляются в реакторе спустя 0,08 сек. Период реактора при r=0,0025 становится равным не 0,2, а 32 сек и мощность возрастает за 1 сек только на 3,1%. При таких скоростях нарастания мощности реактор легко поддается автоматическому регулированию.

Пример: Мы внесли реактивность r = 0.014 в реактор, где доля запаздывающих нейтронов b = 0.007. Доля мгновенных нейтронов составляет 1-b = 0.993. Коэффициент размножения в этом случае составит Кэф = 1/(1-b) = 1.0142. Коэффициент размножения на мгновенных нейтронах = 1.0142*0.993 = 1.0071 через 1 сек при времени жизни мгновенных нейтронов 10-3 сек мы получим увеличение количества мгновенных нейтронов, а значит и мощности, в 1.00711000 = 1181 раз.

Если мы внесем в реактор положительную реактивность, большую доли запаздывающих нейтронов, то мы получим разгон на мгновенных нейтронах. Период реактора будет определяться временем жизни мгновенных нейтронов, который, как было сказано, составляет тысячные доли секунды.

Обработка радиоактивных отходов (Radioactive waste treatment) — комплекс технологических процессов, направленных на уменьшение объема радиоактивных отходов, изменение их состава или перевод их в формы, прочно фиксирующие радионуклиды. Включает процессы отверждения, остекловывания, кальцинации, битумирования, цементирования и сжигания радиоактивных отходов.
Физика атомного реактора