Skip to main content
Вся фізика

15.3. Втрати запасу реактивності з вигорянням палива

Лекції з ядерної фізики

З урахуванням того, що величина добутку  Npt = W, вигляд розв'язку  рівняння вигоряння стає простішим і загальнішим:
                                N5(t) = N5o - (σa5/CN) W ,                                                (15.3.1)
тобто тепер зменшення концентрації палива  у процесі кампанії активної зони можна на графіку відобразити не сім'єю прямих, а однією прямою:
Зображення
Рис.15.2. Лінійний характер зменшення концентрації 235U з енерговиробленням реактора.
Але оскільки величина концентрації N5(t) пропорційно пов'язана з величиною коефіцієнта використання теплових нейтронів θ(t), який дає пропорційний внесок у величину ефективного коефіцієнта розмноження нейтронів у реакторі kе(t), що практично пропорційно пов'язаний з величиною реактивності реактора ρ (в області невеликих реактивностей), то виходить, що величина втрат реактивності, зумовлених вигорянням палива, практично відстежує величину концентрації палива, що зменшується, у процесі кампанії. Тому графік втрат запасу реактивності за рахунок вигоряння палива залежно від енерговироблення реактора виявляється настільки ж однозначним і лінійним, як і графік зміни самої концентрації 235U:
Зображення
Рис.15.2.  Характер наростання втрат реактивності в процесі кампанії реактора за рахунок вигоряння основного палива (235U). Таким чином, основний для оператора практичний висновок зі сказаного з приводу вигоряння полягає в тому, що втрати реактивності (запасу реактивності) з вигорянням палива в процесі кампанії прямо пропорційні величині енерговироблення реактора.  І хоча тут було розглянуто найпростіший випадок, у якому закономірність процесу вигоряння ілюструвалася на прикладі вигоряння лише одного урану-235,  лінійний характер вигоряння залежно від величини енерговироблення реактора властивий і для реального багатокомпонентного палива енергетичного реактора в довільний період кампанії (тобто з урахуванням вигоряння і 238U, і 239Pu, і 241Pu).