Главная >> Лекции по ядерной физике

20.3. Закономерность роста потерь реактивности на отравление самарием до выхода реактора на стационарный уровень отравления

Характер нарастания потерь реактивности в процессе выхода первоначально разотравленного по самарию реактора на стационарный уровень отравления выясняется путём решения системы дифференциальных уравнений отравления реактора самарием при нулевых начальных условиях (при t = 0  N_Sm = N_Pm = 0) и Ф(t) = idem = Ф_о.
Это решение для величины концентрации самария имеет следующий вид:
 
          ρ_Sm(t) = ρ_Sm^ст { 1 - [λ_Pm /(σ_a^Sm Ф_о - λ_Pm)] exp (- σ_a^SmФ_о t)}            (20.3.1)
 
То есть, несмотря на независимость величины стационарного отравления реактора самарием от Ф_о (или от мощности реактора N_p) даже при работе разотравленного в начале кампании реактора на постоянном уровне мощности текущая величина самариевого отравления нарастает по экспоненциальному закону с различными скоростями, определяемыми уровнем мощности, на котором работает реактор. Качественный вид расчётных переходных процессов выхода реактора на стационарное отравление самарием на трёх различных уровнях мощности показан на рис.20.2.

Рис.20.2. Качественный вид переходных процессов выхода реактора на стационарное отравление  самарием-149 на различных уровнях мощности в начале кампании активной зоны.

Представленное на рис.20.2. семейство кривых можно выразить более однозначно, если пересчитать текущие значения отравления в зависимости от энерговыработки реактора (W). В самом деле, поскольку в показателе экспоненты в (20.3.1) стоит величина Ф_оt, пропорциональная величине энерговыработки реактора W(t) = N_pot, такой пересчёт не представляет особой сложности. И если построить зависимость текущего отравления самарием от энерговыработки реактора, то график этой зависимости будет выглядеть так:

Рис.20.3. Нестационарный выход реактора на стационарное отравление самарием в начале кампании.

Таким образом, наиболее значительные изменения потерь реактивности реактора от отравления самарием происходят в первый период кампании.
Реакторы типа ВВЭР-1000 практически выходят на стационарный уровень отравления самарием при энерговыработке W ≈ 28 ÷ 31 тыс. МВт ^. сут (что составляет около 3.3% от полной расчётной энерговыработки реактора и соответствует около 7 суток работы реактора на номинальной мощности).
При дальнейшей работе реактора слабые изменения отравления реактора самарием имеют место лишь постольку, поскольку в процессе кампании несколько уменьшается величина самого стационарного отравления реактора. Но это происходит плавно и практически незаметно (величина стационарных потерь реактивности от отравления реактора самарием уменьшается на 0.12 ÷ 0.13 % за всю оставшуюся кампанию).

СМОТРИТЕ ТАКЖЕ: