Здавалося б, питання про характер перехідного процесу переотруєння реактора самарієм перед практиком взагалі виникати не повинно: про яке переотруєння реактора самарієм взагалі може йтися, якщо протягом понад 90% часу кампанії реактор отруєний самарієм стаціонарно, а величина стаціонарного отруєння самарієм не залежить від рівня потужності реактора? При цьому, здавалося б, після зміни рівня потужності реактора його отруєння самарієм змінюватися не повинно...
Але річ у тім, що динамічна рівновага між утворенням і розстрілом самарію (властива стаціонарному отруєнню) при зміні рівня потужності реактора порушується: швидкість утворення самарію пропорційна поточному значенню концентрації прометію, а швидкість убування самарію пропорційна поточному значенню концентрації самого самарію; у підсумку виходить, що після збільшення потужності реактора (= збільшення Ф0) самарій на першому етапі перехідного процесу розстрілюється інтенсивніше, ніж утворюється, а після зменшення потужності, навпаки, - на початку перехідного процесу розстрілюється менш інтенсивно, ніж утворюється (за рахунок вищої в початковий момент концентрації прометію). Потім, коли концентрація прометію збільшується (або зменшується, відповідно до збільшення чи зменшення потужності), швидкості утворення й убування самарію зрівнюються, внаслідок чого поточна концентрація самарію досягає мінімуму (після збільшення потужності) або максимуму (після її зниження). На цьому перший етап перехідного процесу ρSm(t) завершується, і після цього починається монотонне повернення концентрації самарію до стаціонарного значення.
Іншими словами, графіки перехідних процесів переотруєння реактора самарієм після зміни рівня потужності формою своєю нагадують графіки «пагорбів» і «йодних ям» переотруєння реактора ксеноном, але значно сильніше розтягнуті в часі.
Після збільшення потужності - перехідний процес ρSm(t) являє собою плавне відхилення отруєння самарієм від стаціонарного значення в бік зменшення з подальшим плавним поверненням його до стаціонарного значення.
Після зменшення потужності - процес переотруєння реактора самарієм являє собою плавне відхилення отруєння від стаціонарного значення в бік збільшення (щось на зразок «прометієвої ями») з подальшим поверненням до початкового стаціонарного значення.
Якісні графіки перехідних процесів переотруєння реактора самарієм після зміни рівня потужності реактора показано на рис.20.6. Розглядаючи ці графіки, практик повинен поставити собі запитання: наскільки значні згадані екстремальні відхилення від значення стаціонарного отруєння самарієм і як довго тривають самі перехідні процеси ρSm(t)? Тому що, якщо вони значні, їх треба враховувати, і в повсякденній практиці експлуатації реактора на них потрібно реагувати для підтримання потрібного режиму роботи реактора.
Але річ у тім, що динамічна рівновага між утворенням і розстрілом самарію (властива стаціонарному отруєнню) при зміні рівня потужності реактора порушується: швидкість утворення самарію пропорційна поточному значенню концентрації прометію, а швидкість убування самарію пропорційна поточному значенню концентрації самого самарію; у підсумку виходить, що після збільшення потужності реактора (= збільшення Ф0) самарій на першому етапі перехідного процесу розстрілюється інтенсивніше, ніж утворюється, а після зменшення потужності, навпаки, - на початку перехідного процесу розстрілюється менш інтенсивно, ніж утворюється (за рахунок вищої в початковий момент концентрації прометію). Потім, коли концентрація прометію збільшується (або зменшується, відповідно до збільшення чи зменшення потужності), швидкості утворення й убування самарію зрівнюються, внаслідок чого поточна концентрація самарію досягає мінімуму (після збільшення потужності) або максимуму (після її зниження). На цьому перший етап перехідного процесу ρSm(t) завершується, і після цього починається монотонне повернення концентрації самарію до стаціонарного значення.
Іншими словами, графіки перехідних процесів переотруєння реактора самарієм після зміни рівня потужності формою своєю нагадують графіки «пагорбів» і «йодних ям» переотруєння реактора ксеноном, але значно сильніше розтягнуті в часі.
Після збільшення потужності - перехідний процес ρSm(t) являє собою плавне відхилення отруєння самарієм від стаціонарного значення в бік зменшення з подальшим плавним поверненням його до стаціонарного значення.
Після зменшення потужності - процес переотруєння реактора самарієм являє собою плавне відхилення отруєння від стаціонарного значення в бік збільшення (щось на зразок «прометієвої ями») з подальшим поверненням до початкового стаціонарного значення.
Якісні графіки перехідних процесів переотруєння реактора самарієм після зміни рівня потужності реактора показано на рис.20.6. Розглядаючи ці графіки, практик повинен поставити собі запитання: наскільки значні згадані екстремальні відхилення від значення стаціонарного отруєння самарієм і як довго тривають самі перехідні процеси ρSm(t)? Тому що, якщо вони значні, їх треба враховувати, і в повсякденній практиці експлуатації реактора на них потрібно реагувати для підтримання потрібного режиму роботи реактора.
Зображення
Рис. 20.6. Якісний вигляд перехідних процесів переотруєння реактора самарієм після змін рівня потужності реактора.
Беручи до уваги той факт, що згадані перехідні процеси тривають десятками діб (тобто це дуже повільні перехідні процеси), а величини відхилень поточних значень самарієвих отруєнь не дуже значні (не більше ± 0.12% за реактивністю), причому ці процеси мають місце в періоди експлуатації, коли реактор працює на постійному рівні потужності й контроль за густиною нейтронного потоку в реакторі провадиться безперервно, ці зміни реактивності внаслідок переотруєнь реактора самарієм небезпеки не становлять і істотного значення не мають, а тому в практиці експлуатації реакторів АЕС зазвичай ігноруються.
Беручи до уваги той факт, що згадані перехідні процеси тривають десятками діб (тобто це дуже повільні перехідні процеси), а величини відхилень поточних значень самарієвих отруєнь не дуже значні (не більше ± 0.12% за реактивністю), причому ці процеси мають місце в періоди експлуатації, коли реактор працює на постійному рівні потужності й контроль за густиною нейтронного потоку в реакторі провадиться безперервно, ці зміни реактивності внаслідок переотруєнь реактора самарієм небезпеки не становлять і істотного значення не мають, а тому в практиці експлуатації реакторів АЕС зазвичай ігноруються.