Главная >> Лекции по ядерной физике >> Простейшие методы градуировки подвижных поглотителей

21.11.2. Метод компенсации

Использование метода компенсации при градуировке подвижных поглотителей (или их групп) подразумевает наличие в составе подвижных поглотителей реактора хотя бы одного поглотителя (группы) с достоверно измеренными и построенными характеристиками. Будем называть этот поглотитель эталонным поглотителем. Этот метод не столь универсален, как метод разгона, но он является более быстрым.

Суть метода.  Метод основан на том, что любое перемещение вверх градуируемого поглотителя всегда можно скомпенсировать определённым перемещением эталонного стержня вниз, то есть так, что сообщаемая реактору градуируемым поглотителем положительная реактивность будет в точности равна по величине отрицательной реактивности, сообщаемой реактору за счёт перемещения эталонного поглотителя. Единственным ограничением в использовании этого метода является условие: физический вес эталонного поглотителя желательно иметь несколько большим, чем предполагаемый физический вес градуируемого поглотителя.

Исходное состояние. Ядерный реактор критичен на МКУМ (по той же причине, что и при градуировке методом разгона), причём градуируемый поглотитель находится на НКВ, а критичность реактора поддерживается с помощью эталонного поглотителя,  то есть малыми перемещениями эталонного поглотителя добиваются стабилизации мощности реактора на определённом уровне в течение 3 – 5 минут.

За положением и перемещениями поглотителей оператор следит по штатным измерителям точного положения их. Мощность контролируется с помощью штатного измерителя нейтронной мощности реактора.

Последовательность действий. Градуируемый поглотитель поднимается с НКВ на некоторую величину ΔН₁ в положение Н₁, и сообщаемая при этом реактору положительная реактивность Δρ₁ сразу же компенсируется адекватным перемещением эталонного поглотителя из исходного положения Н_эо на некоторую величину ΔН_э1 в положение Н_э1. После точной стабилизации реактора на исходном уровне мощности (МКУМ) записываются положения градуируемого и эталонного поглотителей Н₁, Н_э0 и Н_э1.

Рис.21.11.  К пояснению идеологии градуировки поглотителя методом компенсации.

Следующий шаг: градуируемый стержень из положения Н₁ поднимается на некоторую величину ΔН₂ в положение Н₂, а возникающая за счёт этого перемещения положительная реактивность сразу же компенсируется перемещением эталонного стержня вниз из положения Н_э1 в положение Н_э2 (то есть на некоторую величину ΔН_э2)  и сразу после стабилизации мощности реактора на исходном уровне мощности (МКУМ) записываются положения обоих поглотителей в активной зоне.

Далее такие шаговые действия повторяются до тех пор, пока градуируемый стержень не достигнет верхнего концевого выключателя.
 
Обработка результатов измерений. Все зафиксированные в каждом перемещении значения положений обоих поглотителей и результаты последующих расчётов удобно свести в следующую таблицу.
 
Таблица 20.2.   Результаты измерений и расчётов характеристик поглотителя методом компенсации.

Кривые интегральной и дифференциальной эффективности градуируемого поглотителя строятся по данным табл.21.2 точно таким же образом, как и при градуировке методом разгона мощности реактора.

Особенности градуировки методом компенсации при очень тяжёлом эталρонном поглотителе.  Если эталонный поглотитель очень тяжёл (то есть его физический вес в несколько десятков раз больше физического веса градуируемого поглотителя), то описанная методика для градуировки непригодна, так как обычный для градуировки шаг подъёма градуируемого поглотителя (ΔH_i ≈ 15 – 20 cм) компенсируется очень малым перемещением эталонного поглотителя вниз (доли сантиметра), из-за чего воспользоваться кривой интегральной эффективности эталонного поглотителя для нахождения ρ(Н_{э i-1}) и ρ(Н_эi) для определения Δρ_i с должной степенью точности оказывается невозможным: точки на кривой интегральной эффективности очень близко расположены друг к другу.
В этом случае для вычисления значений Δρ_i пользуются кривой не интегральной, а дифференциальной эффективности эталонного поглотителя:
-  с кривой дифференциальной эффективности эталонного поглотителя снимается значение дифференциальной эффективности в начальном (или конечном) положении – (∂ρ_э/∂H_э)_i;
-  умножая эту величину на величину перемещения эталонного поглотителя ΔH_эi, находят величину скомпенсированного перемещением эталонного поглотителя изменения реактивности Δr_i ≈ (∂ρ_э/∂H_э)_i ^. ΔH_эi.
Во всём остальном методика вычислений и построения характеристик не отличаются от описанной выше.
Преимущество метода компенсации перед методом разгона состоит не только в быстроте градуировки поглотителей, но и в том, что градуировка методом компенсации может проводиться не только на МКУМ, но и в «горячем» состоянии (то есть при работе реактора на любом стационарном уровне мощности и при любой средней температуре теплоносителя). Для этого нужно лишь позаботиться о том, чтобы в процессе измерений сохранялись постоянными мощность, температура и давление теплоносителя, чтобы исключить влияние на результаты эксперимента мощностного, температурного и барометрического эффектов изменений реактивности. 

СМОТРИТЕ ТАКЖЕ: