Перейти к основному содержанию
Вся физика

21.3. Понятия об интегральной и дифференциальной эффективности

Лекции по ядерной физике

Интегральной эффективностью подвижного поглотителя в рассматриваемом его положении по высоте активной зоны (H) называется величина положительной реактивности, сообщаемой реактору при подъёме этого поглотителя от НКВ до этого положения Н.
 
Величина интегральной эффективности поглотителя обозначается ρ(H) и в соответствии с определением измеряется в единицах реактивности ( в а.е.р., %  или долях от βэ). Совершенно очевидно, что на НКВ величина интегральной эффективности любого поглотителя – нулевая (ρ(H=0) = 0).
Столь же ясно, что на ВКВ интегральная эффективность поглотителя максимальна. Эту величину принято называть физическим весом поглотителя. То есть физический вес подвижного поглотителя – это величина положительной реактивности, высвобождаемая при подъёме его от НКВ до ВКВ.
 
Дифференциальной эффективностью подвижного поглотителя в рассматриваемом положении H по высоте активной зоны называется величина положительной реактивности, высвобождаемой при подъёме его от заданного положения H на единицу длины.


В больших активных зонах реакторов АЭС такой единицей длины служит 1 см; поэтому размерности дифференциальной эффективности (dρ/dH) – 1/см, %/см или βэ/см. Дифференциальная эффективность поглотителей обозначается как производная реактивности по перемещению H, поскольку каждое локальное её значение – есть не что иное как предел отношения изменения реактивности к изменению положения стержня-поглотителя:
Изображение
и в соответствии с этим очевидна взаимосвязь между интегральной и дифференциальной эффективностями поглотителя в любом положении H:
Изображение
что и служит объяснением названиям величин соответствующих эффективностей
 
Такой математический подход к локальным характеристикам эффективности подвижных поглотителей подразумевает, что величины дифференциальной и интегральной эффективностей изменяются по высоте активной зоны, а также то, что существует единая аналитическая закономерность этих изменений, выражаемая функциями ρ(H) и dρ/dH. Для описания этой закономерности служит особый раздел теории реакторов, который называется теорией возмущений.