Контролни пръти
Контролни пръти - Ядрено инженерство, Теория на физиката на реакторите Контролните пръти са направени от Cd113 или B10 - Това са изотопите, които имам.
Контролните пръти са изработени от Cd113 или B10, които са изотопи с много голямо напречно сечение на поглъщане. Сечение на абсорбция при топлинна енергия на неутроните
1 мм Cd слой. почти напълно абсорбира неутронния поток. B (борни) пръти се използват за бързи реактори.
Класификация на контролния прът:
1. компенсирайки, те се въвеждат в сърцевината в началото и постепенно се отстраняват при намаляване на границите на реактивност;
2. пръти за ръчно управление (PP), те се използват от операторите, когато работят за преминаване от едно ниво на сложност на друго;
3. автоматични контролни щанги (AR) - прецизно поддържат критичното състояние на реактора, те работят непрекъснато, отговаряйки на всякакви колебания в параметрите;
4. Аварийните защитни пръти (EP) се регулират в случай на авария, когато има отклонения от номиналните параметри.
Нека да преценим теглото на пръчките. Помислете за цилиндричен реактор с напълно поставен абсорбиращ прът. Ще приемем, че въвеждането на пръчката е свързано с изместването на горимото вещество от реактора. Това е типично за реактор от басейн.
Абсорбиращият прът Cd може да се счита за напълно черен. Нека намерим ефективността, т.е. коефициент на умножение със и без пръчка. Защото ние вече намерихме параметрите на реактор без пръчка, тогава ще намерим условията на критичност за реактор с пръчка.
F = 0 на екстраполираната граница близо до R
F = 0 на екстраполираната граница близо до R0;
тук границата не е плоска и дължината на екстраполация за r®0 е равна на
Така ефективен радиус на пръта
За реактор с всякаква форма в неподвижен случай, уравнението
Ще приемем, че всички неутрони се произвеждат, дифузират и абсорбират при една и съща енергия. Ние обаче ще използваме зоната на миграция M 2, т.е. вземаме предвид забавянето. За цилиндричен реактор имаме
Ще търсим решение под формата F (r, z) = q (r) Z (z)
Помислете за радиалното разпределение на потока q (r)
И това е уравнението на Бесел. Неговото решение
При х®0 Y0®-∞, когато се разглежда активната зона без отражение, може да се приеме C = 0. Центърът на зоната също не се разглежда, тъй като точката r = 0 не е включена в областта на дефиниция на потока F поради абсорбиращия прът в центъра.
А е пропорционално на мощността на реактора и може да бъде намерено само от настройката на мощността. Така че решението
Кога r= rff имаме условието
което важи за всяко A, ако
Това е условието на критичност за цилиндричен реактор с пръчка. Стационарно решение съществува само ако α (параметър на материала, характерен за ядрените свойства на средата) е в основата на това уравнение. α трябва да е напълно определена
За да се определи теглото на пръта, е необходимо да се получи геометричният параметър на реактора с пръчката αГ. Този параметър не се различава много от геометричния параметър на реактора без пръчка, α0. Да предположим, че пръчката слабо смущава реактора (има малко тегло), тогава промяната в геометричния параметър поради въвеждането на пръта също може да се счита за малка.
където - без пръчка;
От условието за критичност намираме Da
Функциите на Bessel могат да бъдат разширени близо до корена 2.405 по отношение на малкия параметър Da:
Ние заместваме това в условието за критичност
Като се вземе предвид малкото смущение, т.е. използвайки формулата за необезпокояван реактор, можем да напишем
Нека вземем предвид това за критичен реактор
и запишете промяната в DKeff поради малко смущение
DKeff е оценката на теглото на пръта. Нека се даде воден реактор
Периодът на ускорение няма да бъде твърде кратък. Необходимо е да се гарантира, че теглото на един прът не надвишава b. Зависимостта от радиуса на лентата е доста слаба.
Около лентата може да бъде избрана област с радиус M (M е дължината на мигриране). Неутроните, произведени в тази област, са по-склонни да се абсорбират в пръчката. Неутроните, родени извън тази област, практически не могат да бъдат абсорбирани от пръчката. Следователно ефективността трябва да се определя от съотношението на обема на зоната, в която влиянието на пръчката е голямо, към общия обем на реактора.
Имаме разпределението на потока в радиална посока под формата:
Управляващият прът изкривява разпределението на неутронния поток в реактора, така че неутронният поток в периферията се увеличава. Това означава, че въвеждането на пръчката увеличава изтичането на неутрон от реактора.
Тази тема принадлежи към раздела:
Физическа теория на реакторите
Fgaou vpo уралски федерален университет . кръстен на първия президент на Русия bn yeltsin . k a nekrasov.
Какво ще направим с получения материал:
Всички теми в този раздел:
Най-простият ядрен реактор
Съдържанието на теорията на ядрените реактори е най-лесно да се разбере на примера на най-простия реактор - сфери от делящия се изотоп 235U. Диаметърът на тази сфера, в която неволно
Ядрено реакторно гориво
За да работи ядрен реактор, основните ядрени реакции трябва да отговарят на две условия: 1) трябва да се отделят повече от един неутрон за всеки погълнат неутрон; 2) реакция дол
Скорост на размножаване
Съотношението на броя на ядрените ядра, образувани в реактора при поглъщане на неутрони, към броя на изгорелите ядрени ядра се нарича коефициент на размножаване (RR).
Механизъм на ядрените реакции
Енергия на нуклеона в ядрото Еn r Фиг. 2.1.1. За взаимодействие
Нива на ядрена енергия
Точно както в атома, общата вътрешна енергия на ядрото Eout има определени дискретни нива. Ein означава сумата от кинетична енергия и потенциална енергия
Резонансно поглъщане
Нека стационарен поток от неутрони пада върху слоя на материята. Ще приемем, че можем плавно да променяме енергията на падащите неутрони. Тогава може да се види, че за определени стойности на кинетичното en