Главная >> Лекции по ядерной физике >> Эффективная добавка (δэ)

9.2.3. Физические основы конструкции отражателей в реальных ЭЯР

В соответствии с упомянутым правилом, основным материалом отражателя выбирается тот же материал, что служит в реакторе основным замедлителем.
Поэтому в уран-графитовом реакторе РБМК-1000 отражатель  выполнен из графита, а в реакторе ВВЭР-1000 основной материал отражателя - вода.
Однако, в обоих случаях дело обстоит немного сложнее. В ВВЭР, например, отражатель не чисто-водяной, а слоистый, водно-стальной: кольцевые слои воды вокруг активной зоны чередуются с кольцевыми слоями из нержавеющей стали. Нержавеющая сталь 08Х18Н10Т, применяемая как основной материал для внутриреакторных конструкций, имеет довольно неплохие замедляющие свойства:

- транспортное макросечение Σ_tr = 0.861см^-1 (у воды Σ_tr  ≈ 2 см^-1);
- стандартная длина диффузии L = 1.62 см (у воды L = 2.72 cм);
- замедляющая способность ξΣ_s = 0.018 cм^-1 (у воды ξΣ_s = 1.35cм^-1).

Недостаток этой стали как материала для отражателя - её большое макросечение поглощения (Σ_a ≈ 0.24 cм^-1), из-за чего эффективность водно-стального отражателя несколько снижается по сравнению с чисто водным.
Применение стальных слоев в экранной сборке ВВЭР - дань другой необходимости. Из активной зоны работающего ВВЭР идёт не только поток утечки нейтронов, но и мощное γ-излучение, для которого дециметровый слой воды не является достаточной преградой;  попадая на корпус реактора, поток γ-квантов высоких энергий вызывает  радиационный наклёп в его стали, отчего она теряет свои пластические свойства, охрупчивается.  Поэтому постановка стальных экранов между активной зоной и корпусом реактора является вынужденной мерой, цель которой - снижение на два порядка величины потока гамма-излучения на корпус реактора, и повышение надежности и долговечности его работы.
Для водно-стальных отражателей эффективной толщины величина эффективной добавки с приличной точностью может вычисляться по эмпирической формуле:

δ_э ≈ 3.2 + 0.1(L_аз² + Τ_аз)                                                 (9.2.8)

Водно-стальную компоновку имеют и верхний и нижний торцевые отражатели в ВВЭР, с той лишь разницей, что в них нет явно выраженного чередования горизонтальных слоев воды и стали.

В реакторе РБМК-1000 и боковой, и торцевые отражатели в силу необходимости также имеют не чисто графитовую структуру: через нижний отражатель проходят подводящие теплоноситель к технологическим каналам трубы, в верхнем отражателе проходят отводящие трубы, а графит бокового отражателя пронизывают от низа до верха вертикальные трубы охлаждения самого отражателя.

СМОТРИТЕ ТАКЖЕ: