Залежність температурного ефекту реактивності від середньої температури теплоносія ρt(tт) є дуже складною функцією. Тому використання аналітичного виразу ρt(tт) (припускаючи, що його можна отримати у придатному для користування вигляді) для оператора реакторної установки було б незручним: чим складніша формула, що її описує, тим громіздкіші розрахунки доводилося б вести при розв'язанні простої задачі про температурну зміну реактивності.
Але операторові залежність ρt(tт) потрібна для практичного використання, і нехай вона буде не ідеально точною, але подана вона має бути в такій формі, яка дозволяла б швидко оцінювати величини температурних ефектів реактивності при різних середніх температурах теплоносія й оперативно знаходити температурні зміни реактивності реактора при заданих змінах температур теплоносія, не виконуючи при цьому громіздких обчислень. Такою формою подання функції ρt(tτ) є її графік.
Графік ρt(tт) в експлуатаційній практиці частіше називають просто кривою температурного ефекту реактивності (кривою ТЕР) реактора.
Добре й у прийнятному масштабі накреслена за результатами останніх нейтронно-фізичних вимірювань крива ТЕР дає змогу швидко зняти величину ТЕР при потрібній температурі теплоносія й за лічені секунди обчислити температурну зміну реактивності при конкретній зміні середньої температури теплоносія від tт1 до tт2:
Δρt = ρt(tт2) - ρt(tт1), (10.1.2)
незалежно від того, йдеться про розігрів реактора (tт2 > tт1) чи про його розхолоджування (tт2 < tт1). Дотримуючись формули (10.1.2), ми ніколи не помилимося в знаку температурної зміни реактивності: додатна величина Δρt означає, що при зміні Δtт = tт2-tт1 має місце вивільнення реактивності, а при Δρt < 0 - втрата реактивності за рахунок зміни температури активної зони (що відлічується за зміною середньої температури теплоносія).
Енергетичним реакторам властиві криві ТЕР трьох якісних типів (або форм), показані на рис.10.1
Але операторові залежність ρt(tт) потрібна для практичного використання, і нехай вона буде не ідеально точною, але подана вона має бути в такій формі, яка дозволяла б швидко оцінювати величини температурних ефектів реактивності при різних середніх температурах теплоносія й оперативно знаходити температурні зміни реактивності реактора при заданих змінах температур теплоносія, не виконуючи при цьому громіздких обчислень. Такою формою подання функції ρt(tτ) є її графік.
Графік ρt(tт) в експлуатаційній практиці частіше називають просто кривою температурного ефекту реактивності (кривою ТЕР) реактора.
Добре й у прийнятному масштабі накреслена за результатами останніх нейтронно-фізичних вимірювань крива ТЕР дає змогу швидко зняти величину ТЕР при потрібній температурі теплоносія й за лічені секунди обчислити температурну зміну реактивності при конкретній зміні середньої температури теплоносія від tт1 до tт2:
Δρt = ρt(tт2) - ρt(tт1), (10.1.2)
незалежно від того, йдеться про розігрів реактора (tт2 > tт1) чи про його розхолоджування (tт2 < tт1). Дотримуючись формули (10.1.2), ми ніколи не помилимося в знаку температурної зміни реактивності: додатна величина Δρt означає, що при зміні Δtт = tт2-tт1 має місце вивільнення реактивності, а при Δρt < 0 - втрата реактивності за рахунок зміни температури активної зони (що відлічується за зміною середньої температури теплоносія).
Енергетичним реакторам властиві криві ТЕР трьох якісних типів (або форм), показані на рис.10.1
Зображення
Крива першого типу відрізняється висхідним до максимуму характером з подальшим зниженням величини ТЕР, але вся вона лежить у додатному квадранті величин ТЕР.
Крива другого типу також має максимум, але в ділянці значно менших температур, після чого вона спадає до нуля й переходить у від'ємний квадрант величин ТЕР.
Крива третього типу має суто спадний характер і цілком розташовується у від'ємному квадранті ТЕР при будь-яких середніх температурах теплоносія.
Величини температурного ефекту, як випливає з рис.10.1, можуть бути додатними, від'ємними й навіть набувати нульових значень при деяких (відмінних від 20°С) температурах теплоносія.
Кілька слів про градацію температур теплоносія в енергетичних реакторах. Будь-який енергетичний реактор призначається для роботи при певній (розрахунковій) середній температурі теплоносія, яка називається номінальною середньою температурою теплоносія. Невеликий інтервал температур, у межах якого змінюється величина середньої температури теплоносія навколо номінального значення, називається зоною робочих середніх температур. Інтервал температур від 20°С до найменшого зі значень робочих температур називається зоною розігріву реактора. Таким чином, після пуску реактора на мінімально контрольований рівень потужності (МКРП), щоб остаточно привести реактор у робочий стан (як кажуть: ввести реактор в енергетичний режим), його розігрівають з обмеженою швидкістю шляхом повільного підйому потужності доти, доки середня температура теплоносія не досягне своєї номінальної величини. При подальшій роботі середня температура теплоносія в стаціонарних режимах підтримується сталою в силу природних теплообмінних властивостей активної зони на сталому рівні потужності реактора, а в перехідних режимах - ще й коригується засобами автоматики регулювання реактора. Проте точно розрахункове значення номінальної середньої температури теплоносія витримати не вдається навіть засобами автоматичної корекції; саме в перехідних режимах роботи реактора величина середньої температури теплоносія коливається в межах кількох градусів навколо номінального значення.
Різниця найбільшого й найменшого значень температур при цьому й становить згадану вище зону робочих середніх температур.
Температурний ефект реактивності при номінальній середній температурі теплоносія називається повним температурним ефектом реактивності реактора.
Величина повного температурного ефекту реактивності в реакторів може бути як додатною (крива ТЕР 1 типу), так і від'ємною (криві ТЕР 2-го і 3-го типів). Абсолютні величини повних ТЕР енергетичних реакторів можуть досягати 2 ¸ 3 %, а це, як належить пересвідчитися далі, дуже великі реактивності, вивільнення яких може створити ядерно небезпечну ситуацію.
Крива другого типу також має максимум, але в ділянці значно менших температур, після чого вона спадає до нуля й переходить у від'ємний квадрант величин ТЕР.
Крива третього типу має суто спадний характер і цілком розташовується у від'ємному квадранті ТЕР при будь-яких середніх температурах теплоносія.
Величини температурного ефекту, як випливає з рис.10.1, можуть бути додатними, від'ємними й навіть набувати нульових значень при деяких (відмінних від 20°С) температурах теплоносія.
Кілька слів про градацію температур теплоносія в енергетичних реакторах. Будь-який енергетичний реактор призначається для роботи при певній (розрахунковій) середній температурі теплоносія, яка називається номінальною середньою температурою теплоносія. Невеликий інтервал температур, у межах якого змінюється величина середньої температури теплоносія навколо номінального значення, називається зоною робочих середніх температур. Інтервал температур від 20°С до найменшого зі значень робочих температур називається зоною розігріву реактора. Таким чином, після пуску реактора на мінімально контрольований рівень потужності (МКРП), щоб остаточно привести реактор у робочий стан (як кажуть: ввести реактор в енергетичний режим), його розігрівають з обмеженою швидкістю шляхом повільного підйому потужності доти, доки середня температура теплоносія не досягне своєї номінальної величини. При подальшій роботі середня температура теплоносія в стаціонарних режимах підтримується сталою в силу природних теплообмінних властивостей активної зони на сталому рівні потужності реактора, а в перехідних режимах - ще й коригується засобами автоматики регулювання реактора. Проте точно розрахункове значення номінальної середньої температури теплоносія витримати не вдається навіть засобами автоматичної корекції; саме в перехідних режимах роботи реактора величина середньої температури теплоносія коливається в межах кількох градусів навколо номінального значення.
Різниця найбільшого й найменшого значень температур при цьому й становить згадану вище зону робочих середніх температур.
Температурний ефект реактивності при номінальній середній температурі теплоносія називається повним температурним ефектом реактивності реактора.
Величина повного температурного ефекту реактивності в реакторів може бути як додатною (крива ТЕР 1 типу), так і від'ємною (криві ТЕР 2-го і 3-го типів). Абсолютні величини повних ТЕР енергетичних реакторів можуть досягати 2 ¸ 3 %, а це, як належить пересвідчитися далі, дуже великі реактивності, вивільнення яких може створити ядерно небезпечну ситуацію.