Підставляючи в уже згадуване рівняння швидкості зміни концентрації ксенону величини фізичних констант і значення Ф1 і Ф2 > Ф1, неважко на будь-яких конкретних цифрах переконатися, що в перші моменти після переходу реактора на вищий рівень потужності величина швидкості убутку ксенону (останні два доданки) за будь-яких співвідношень густин потоку нейтронів Ф2/Ф1 > 1 буде більшою за швидкість прибутку ксенону (перші два додатні доданки). А це означає, що відразу після збільшення потужності величина похідної dNXe/dt - величина від'ємна, і концентрація ксенону в перший період після збільшення потужності реактора падає. Фізично це пояснюється тим, що відразу після збільшення потужності насамперед зростає швидкість розстрілу ксенону нейтронами, тоді як швидкість його утворення в початковий період після збільшення потужності залишається практично колишньою: хоча швидкість генерації ксенону як безпосереднього продукту поділу й зростає, але вона все ж майже на два порядки нижча за швидкість утворення ксенону з йоду, що розпадається, а остання - у перший невеликий період часу після збільшення потужності залишається практично такою самою, якою була до збільшення потужності (тобто стаціонарною).
Але в міру збільшення концентрації йоду за рахунок безпосереднього виходу з реакції поділу (її величина прямує до нового, вищого стаціонарного значення, що відповідає вищому рівню потужності) зростає швидкість його β-розпаду, а це означає, що зростає швидкість утворення з нього ксенону, і зменшення загальної швидкості утворення ксенону з перебігом часу починає «гальмуватися». Це триватиме до того моменту t*, коли швидкості утворення й убутку ксенону зрівняються, тобто величина похідної dNXe/dt стане рівною нулю, і падіння концентрації ксенону припиниться (функція Nxe(t) досягає мінімуму), а після цього моменту t* концентрація йоду зросте вже настільки, що швидкість його розпаду (рівна швидкості утворення з нього ксенону) у сумі зі швидкістю безпосереднього утворення ксенону як уламка поділу почне перевищувати сумарну швидкість убутку ксенону за обома каналами убутку. Це означає, що величина похідної dNXe/dt стає величиною додатною, а сама функція Nxe(t) - зростаючою. Зростання концентрації Nxe(t) після моменту t* триватиме доти, доки вона не досягне стаціонарного значення на новому, вищому рівні потужності, тобто приблизно через три доби.
Якісний характер перехідного процесу ρXe(t) протягом цих трьох діб після переведення реактора на вищий рівень потужності показано на рис.19.9.
Але в міру збільшення концентрації йоду за рахунок безпосереднього виходу з реакції поділу (її величина прямує до нового, вищого стаціонарного значення, що відповідає вищому рівню потужності) зростає швидкість його β-розпаду, а це означає, що зростає швидкість утворення з нього ксенону, і зменшення загальної швидкості утворення ксенону з перебігом часу починає «гальмуватися». Це триватиме до того моменту t*, коли швидкості утворення й убутку ксенону зрівняються, тобто величина похідної dNXe/dt стане рівною нулю, і падіння концентрації ксенону припиниться (функція Nxe(t) досягає мінімуму), а після цього моменту t* концентрація йоду зросте вже настільки, що швидкість його розпаду (рівна швидкості утворення з нього ксенону) у сумі зі швидкістю безпосереднього утворення ксенону як уламка поділу почне перевищувати сумарну швидкість убутку ксенону за обома каналами убутку. Це означає, що величина похідної dNXe/dt стає величиною додатною, а сама функція Nxe(t) - зростаючою. Зростання концентрації Nxe(t) після моменту t* триватиме доти, доки вона не досягне стаціонарного значення на новому, вищому рівні потужності, тобто приблизно через три доби.
Якісний характер перехідного процесу ρXe(t) протягом цих трьох діб після переведення реактора на вищий рівень потужності показано на рис.19.9.
Зображення
Рис.19.9. Якісний характер перехідного процесу переотруєння реактора ксеноном у перші три доби після переведення реактора на вищий стаціонарний рівень потужності.
За аналогією з усталеним жаргонним терміном «йодна яма» перехідний процес нестаціонарного переотруєння реактора ксеноном після його переведення на вищий рівень потужності серед операторів прийнято називати «йодним пагорбом», хоча, як ви розумієте, це цілком неправильно: деяке зменшення втрат реактивності за рахунок отруєння ксеноном у перший період перехідного процесу відбувається не внаслідок якихось змін концентрації йоду, а виключно завдяки тому, що в цей період швидкість убутку ксенону внаслідок переважної швидкості його розстрілу нейтронами тримається вищою, ніж швидкість його утворення. Отже:
Переотруєння реактора ксеноном після його переведення на вищий рівень потужності має характер переходу від нижчого стаціонарного отруєння (на вихідному рівні потужності) до вищого стаціонарного отруєння (на вищому рівні потужності), і цей перехід здійснюється не монотонним збільшенням втрат реактивності, а через «пагорб», зумовлений тимчасовим зниженням концентрації ксенону внаслідок його інтенсивного розстрілу нейтронами в перший період перехідного процесу.
Висота пагорба буде тим більшою, чим більше співвідношення Ф2/Ф1. Час настання його максимуму t* також визначається співвідношенням кінцевої й початкової потужностей реактора, але порівняно з часом настання максимуму йодних ям після зниження рівня потужності цей час має менші величини (від 1 до 5 годин).
За аналогією з усталеним жаргонним терміном «йодна яма» перехідний процес нестаціонарного переотруєння реактора ксеноном після його переведення на вищий рівень потужності серед операторів прийнято називати «йодним пагорбом», хоча, як ви розумієте, це цілком неправильно: деяке зменшення втрат реактивності за рахунок отруєння ксеноном у перший період перехідного процесу відбувається не внаслідок якихось змін концентрації йоду, а виключно завдяки тому, що в цей період швидкість убутку ксенону внаслідок переважної швидкості його розстрілу нейтронами тримається вищою, ніж швидкість його утворення. Отже:
Переотруєння реактора ксеноном після його переведення на вищий рівень потужності має характер переходу від нижчого стаціонарного отруєння (на вихідному рівні потужності) до вищого стаціонарного отруєння (на вищому рівні потужності), і цей перехід здійснюється не монотонним збільшенням втрат реактивності, а через «пагорб», зумовлений тимчасовим зниженням концентрації ксенону внаслідок його інтенсивного розстрілу нейтронами в перший період перехідного процесу.
Висота пагорба буде тим більшою, чим більше співвідношення Ф2/Ф1. Час настання його максимуму t* також визначається співвідношенням кінцевої й початкової потужностей реактора, але порівняно з часом настання максимуму йодних ям після зниження рівня потужності цей час має менші величини (від 1 до 5 годин).