Цей метод є найбільш універсальним методом градуювання, оскільки він дає змогу відградуювати будь-який стрижень-поглинач (або групу поглиначів) без застосування еталонних мір, придатних для порівняння різних поглиначів за їхньою ефективністю (наприклад, на початку кампанії, під час фізичного пуску реактора, коли відомі лише розрахункові характеристики груп поглиначів, але немає жодної достовірно виміряної їхньої характеристики).
Суть методу полягає в тому, що будь-яке переміщення поглинача вгору на довільній ділянці ΔH від H1 до H2 призводить до надання критичному реактору додатної реактивності (рівної зміні інтегральної ефективності поглинача в кінцевому та початковому положеннях Δρ = ρ(H2) - ρ(H1)), яку можна знайти за величиною виміряного періоду подвоєння потужності реактора T2, який коротко називають періодом розгону, через що метод і дістав таку назву. Ви, звісно, пам'ятаєте, що період подвоєння потужності реактора жорстко пов'язаний із величиною наданої реактору реактивності розв'язком рівняння «зворотних годин», тож, виміривши величину періоду, завжди можна знайти ту величину реактивності, яка викликала розгін потужності реактора з таким періодом. Період T2 – це час подвоєння величини потужності реактора, і його можна легко виміряти за допомогою звичайного секундоміра.
Вихідний стан реактора. Для виконання коректних вимірювань перед початком експерименту реактор має бути строго критичним на мінімально контрольованому рівні потужності. Це потрібно для того, щоб у процесі експерименту виключити прояв температурних змін реактивності реактора, які неминуче виникли б за великих змін потужності реактора й тим самим спотворили б результати вимірювань реактивності від переміщення поглинача, що градуюється. Поглинач, що градуюється, перебуває при цьому у вихідному стані в крайньому нижньому положенні (на НКВ), а критичність реактора встановлюється й підтримується за допомогою будь-якого іншого рухомого поглинача.
Послідовність дій. Поглинач, що градуюється, переміщується з НКВ у деяке положення H1 (на величину ΔH1 = H1); при цьому реактор стає надкритичним (підняттям поглинача йому надано додатну реактивність), і його потужність починає зростати; зробивши необхідну паузу (25 ÷ 30 с), щоб дати реактору вийти в режим розгону зі сталим періодом, вимірюють період (T2)1, за величиною якого з таблиці або графіка розв'язку рівняння «зворотних годин» знаходять значення реактивності ρ1, що викликала розгін реактора з виміряним періодом T2. Ця величина і є величиною інтегральної ефективності поглинача, що градуюється, у положенні H1 (адже саме вона стала результатом переміщення поглинача від НКВ до положення H1). Відразу після закінчення вимірювання (T2)1 поглинач, що градуюється, залишають у положенні H1, а реактор повертають у вихідний критичний стан на тому самому (мінімально контрольованому) рівні потужності шляхом уведення в активну зону будь-якого іншого рухомого поглинача.
Наступний крок: поглинач піднімають із положення H1 до положення H2 на деяку величину ΔH2 = H2 – H1, у результаті чого критичному на тому самому рівні потужності реактору знову надається деяка величина додатної реактивності ρ2, що дорівнює зміні інтегральної ефективності під час переміщення поглинача від H1 до H2. Реактор починає збільшувати свою потужність зі сталим періодом (T2)2 , величину якого, як і в першому випадку, можна легко виміряти, і за нею з графіка розв'язку рівняння «зворотних годин» можна знайти ту величину додатної реактивності ρ2, яка викликала розгін потужності реактора з таким періодом. Відразу після вимірювання періоду (T2)2 реактор за допомогою будь-якого іншого поглинача (не того, що градуюється) повертають у критичний стан на вихідному мінімально контрольованому рівні потужності й стабілізують на ньому.
Після цього починається третій крок експериментальних вимірювань: поглинач, що градуюється, із положення H2 переміщується вгору в положення H3 (на величину ΔH3 = H3 – H2); реактор починає розганятися; у процесі розгону потужності вимірюють величину сталого періоду подвоєння потужності реактора (T2)3, за якою з розв'язку рівняння «зворотних годин» знаходять величину додатної реактивності ρ3, що викликала розгін реактора з таким періодом. Після цього реактор знову повертається в стан критичності на вихідному рівні МКРП за допомогою стороннього (не того, що градуюється) поглинача й стабілізується на ньому.
І так далі: покрокові переміщення поглинача, що градуюється, вгору й відповідні їм вимірювання величини сталого періоду подвоєння потужності тривають доти, доки поглинач, що градуюється, не досягне ВКВ (верхнього кінцевого вимикача), після чого реактор знову повертається на МКРП за допомогою стороннього рухомого поглинача.
Обробка результатів вимірювань і побудова кривих інтегральної та диференціальної ефективності стрижня-поглинача, що градуюється. Результати фіксації положень поглинача, що градуюється, вимірювань періодів подвоєння потужності реактора T2, добутих за ними значень реактивності та розрахунків величин інтегральної й диференціальної ефективності зводяться в компактну таблицю (див. нижче).
Таблиця 21.1. Результати вимірювань і розрахунків характеристик поглинача методом розгону.
Суть методу полягає в тому, що будь-яке переміщення поглинача вгору на довільній ділянці ΔH від H1 до H2 призводить до надання критичному реактору додатної реактивності (рівної зміні інтегральної ефективності поглинача в кінцевому та початковому положеннях Δρ = ρ(H2) - ρ(H1)), яку можна знайти за величиною виміряного періоду подвоєння потужності реактора T2, який коротко називають періодом розгону, через що метод і дістав таку назву. Ви, звісно, пам'ятаєте, що період подвоєння потужності реактора жорстко пов'язаний із величиною наданої реактору реактивності розв'язком рівняння «зворотних годин», тож, виміривши величину періоду, завжди можна знайти ту величину реактивності, яка викликала розгін потужності реактора з таким періодом. Період T2 – це час подвоєння величини потужності реактора, і його можна легко виміряти за допомогою звичайного секундоміра.
Вихідний стан реактора. Для виконання коректних вимірювань перед початком експерименту реактор має бути строго критичним на мінімально контрольованому рівні потужності. Це потрібно для того, щоб у процесі експерименту виключити прояв температурних змін реактивності реактора, які неминуче виникли б за великих змін потужності реактора й тим самим спотворили б результати вимірювань реактивності від переміщення поглинача, що градуюється. Поглинач, що градуюється, перебуває при цьому у вихідному стані в крайньому нижньому положенні (на НКВ), а критичність реактора встановлюється й підтримується за допомогою будь-якого іншого рухомого поглинача.
Послідовність дій. Поглинач, що градуюється, переміщується з НКВ у деяке положення H1 (на величину ΔH1 = H1); при цьому реактор стає надкритичним (підняттям поглинача йому надано додатну реактивність), і його потужність починає зростати; зробивши необхідну паузу (25 ÷ 30 с), щоб дати реактору вийти в режим розгону зі сталим періодом, вимірюють період (T2)1, за величиною якого з таблиці або графіка розв'язку рівняння «зворотних годин» знаходять значення реактивності ρ1, що викликала розгін реактора з виміряним періодом T2. Ця величина і є величиною інтегральної ефективності поглинача, що градуюється, у положенні H1 (адже саме вона стала результатом переміщення поглинача від НКВ до положення H1). Відразу після закінчення вимірювання (T2)1 поглинач, що градуюється, залишають у положенні H1, а реактор повертають у вихідний критичний стан на тому самому (мінімально контрольованому) рівні потужності шляхом уведення в активну зону будь-якого іншого рухомого поглинача.
Наступний крок: поглинач піднімають із положення H1 до положення H2 на деяку величину ΔH2 = H2 – H1, у результаті чого критичному на тому самому рівні потужності реактору знову надається деяка величина додатної реактивності ρ2, що дорівнює зміні інтегральної ефективності під час переміщення поглинача від H1 до H2. Реактор починає збільшувати свою потужність зі сталим періодом (T2)2 , величину якого, як і в першому випадку, можна легко виміряти, і за нею з графіка розв'язку рівняння «зворотних годин» можна знайти ту величину додатної реактивності ρ2, яка викликала розгін потужності реактора з таким періодом. Відразу після вимірювання періоду (T2)2 реактор за допомогою будь-якого іншого поглинача (не того, що градуюється) повертають у критичний стан на вихідному мінімально контрольованому рівні потужності й стабілізують на ньому.
Після цього починається третій крок експериментальних вимірювань: поглинач, що градуюється, із положення H2 переміщується вгору в положення H3 (на величину ΔH3 = H3 – H2); реактор починає розганятися; у процесі розгону потужності вимірюють величину сталого періоду подвоєння потужності реактора (T2)3, за якою з розв'язку рівняння «зворотних годин» знаходять величину додатної реактивності ρ3, що викликала розгін реактора з таким періодом. Після цього реактор знову повертається в стан критичності на вихідному рівні МКРП за допомогою стороннього (не того, що градуюється) поглинача й стабілізується на ньому.
І так далі: покрокові переміщення поглинача, що градуюється, вгору й відповідні їм вимірювання величини сталого періоду подвоєння потужності тривають доти, доки поглинач, що градуюється, не досягне ВКВ (верхнього кінцевого вимикача), після чого реактор знову повертається на МКРП за допомогою стороннього рухомого поглинача.
Обробка результатів вимірювань і побудова кривих інтегральної та диференціальної ефективності стрижня-поглинача, що градуюється. Результати фіксації положень поглинача, що градуюється, вимірювань періодів подвоєння потужності реактора T2, добутих за ними значень реактивності та розрахунків величин інтегральної й диференціальної ефективності зводяться в компактну таблицю (див. нижче).
Таблиця 21.1. Результати вимірювань і розрахунків характеристик поглинача методом розгону.
Зображення
За результатами таблиці будують криві інтегральної та диференціальної ефективності відградуйованого поглинача (рис.21.10).
Зображення
Рис.21.10. Побудова кривих інтегральної та диференціальної ефективності поглинача за даними таблиці 21.1.
Тут доречно кілька слів на пояснення формул таблиці 20.1. Якщо результат обчислення під час першого вимірювання відразу дає величину інтегральної ефективності поглинача, що градуюється, у положенні H1, бо обчислена за виміряним періодом (T2)1 величина зміни реактивності Δρ1 стала результатом підняття поглинача від НКВ до положення H1, то в усіх наступних вимірюваннях величину інтегральної ефективності слід знаходити як суму всіх змін реактивності, що були результатами покрокового підняття поглинача від НКВ до розглядуваного кінцевого положення (Hi).
Що ж до величини диференціальної ефективності, то під час переміщення поглинача від попереднього положення (Hi-1) до розглядуваного (Hi) на величину ΔHi величина Δρi/ΔHi є не локальною диференціальною ефективністю поглинача в якомусь положенні, а середньою величиною диференціальної ефективності в діапазоні переміщення DHi, а тому її слід віднести до середини цього інтервалу Hсер i = 0.5 (Hi-1 + Hi), положення якої й обчислюється в передостанньому стовпці таблиці. На графіку кривої диференціальної ефективності це середнє значення (∂ρ/∂H)i відкладається в усіх випадках від спільного нуля.
Тут доречно кілька слів на пояснення формул таблиці 20.1. Якщо результат обчислення під час першого вимірювання відразу дає величину інтегральної ефективності поглинача, що градуюється, у положенні H1, бо обчислена за виміряним періодом (T2)1 величина зміни реактивності Δρ1 стала результатом підняття поглинача від НКВ до положення H1, то в усіх наступних вимірюваннях величину інтегральної ефективності слід знаходити як суму всіх змін реактивності, що були результатами покрокового підняття поглинача від НКВ до розглядуваного кінцевого положення (Hi).
Що ж до величини диференціальної ефективності, то під час переміщення поглинача від попереднього положення (Hi-1) до розглядуваного (Hi) на величину ΔHi величина Δρi/ΔHi є не локальною диференціальною ефективністю поглинача в якомусь положенні, а середньою величиною диференціальної ефективності в діапазоні переміщення DHi, а тому її слід віднести до середини цього інтервалу Hсер i = 0.5 (Hi-1 + Hi), положення якої й обчислюється в передостанньому стовпці таблиці. На графіку кривої диференціальної ефективності це середнє значення (∂ρ/∂H)i відкладається в усіх випадках від спільного нуля.