Skip to main content
All Physics

19.2.2. Величина стационарного отравления ксеноном.

Лекции по ядерной физике

Если подставить условия (19.2.1) и (19.2.2) в дифференциальные уравнения отравления реактора (19.1.1)-(19.1.2), последние перестают быть дифференциальными, становясь обычными алгебраическими линейными уравнениями:
     0 = γXeσf5 N5 Ф0 + λI NIст - (σaXeФ0 + λXe) Nxeст                                                                     (19.2.3)
     0 = γI σf5 N5 Ф0  -  λI Niст                                                                            (19.2.4)
 
Из уравнения (19.2.4) находится величина стационарной концентрации 135I:
                            Niст = (γI/λI) σf5 N5 Фo                                                                                               (19.2.5)
Отметим на будущее: величина стационарной концентрации йода-135 прямо пропорциональна величине уровня мощности, на котором работает реактор (так как величина концентрации 235U в течение нескольких суток работы реактора на постоянной мощности уменьшается незначительно, величина мощности реактора оказывается пропорциональной величине плотности потока нейтронов в твэлах реактора Ф0).
Величину стационарной концентрации ксенона проще всего найти, если почленно сложить уравнения (19.2.3) и (19.2.4):
        0 = (γI + γXe) σf5 N5 Ф0 - (σaXeФ0 + λXe) Nxeст,    откуда следует, что:
 
                    Nxeст = (γI + γXe) σf5 N5 Ф0/ (λXe + σaXe Ф0)                                 (19.2.6)
 
И, следовательно, величина потерь реактивности при стационарном отравлении реактора ксеноном (в соответствии с формулой (19.2)):
 
     ρXeст = - (σaXe θ /σa5 N5) Nxeст = - (σf5θ /σa5)  (γI + γXe) σaXeФ0/ (λXe + σaXeФ0)   (19.2.7)
Следовательно, потери запаса реактивности при стационарном отравлении реактора ксеноном определяются:
а) Величиной концентрации урана-235 (или величиной обогащения топлива) - в той мере, в какой эта величина определяет величину коэффициента использования тепловых нейтронов θ: чем больше концентрация N5 - тем больше величина θ - и тем, следовательно, больше будет абсолютная величина потерь реактивности при стационарном отравлении ρXeст.
б) Величиной уровня мощности, на котором длительно работает реактор Np0 (которая в течение относительно непродолжительного времени отравления прямо пропорциональна величине плотности потока тепловых нейтронов в топливе реактора Ф0). Эта зависимость отравления реактора от его мощности настолько важна для эксплуатационника, что есть смысл остановиться на ней подробнее.