Профилирование энерговыделения

Для оптимизации конструкции активной зоны используют профилирование энерговыделения:

Из формулы следует, что при снижении коэффициентов неравномерности снижается F при заданной N_т или увеличивается N_т при данном значении F, т.е. можно в прежних габаритах активной зоны увеличить тепловую мощность реактора или при прежней мощности N_т уменьшить F и как следствие габариты активной зоны.

Для профилирования энерговыделения применяются следующие способы:

1.Частичные перегрузки топлива или профилирование обогащением топлива (рис.18).

(применяется в реакторе ВВЭР-1000)

В центре – обогащение минимальное, а на периферии 1 -

максимально. Разное обогащение топлива в зонах 1,2,3

достигается с помощью частичных перегрузок, т.е.

выгружается по истечению компании реактора, только

часть топлива (топливо зоны 3). В центре 3 перемещается

топливо из зоны 2, в зону 2 перемещается топливо из

зоны 1, а в зону 1 загружается свежее топливо. Т.о.

выравнивается нейтронный поток по радиусу активной

зоны, т.е. снижается K_v.

Рис.18. Обогащение топлива по зонам

2. Применение самоэкранируемого выгорающего поглотителя.

При таком способе устанавливают в центре активной зоны кассеты, в которых часть стержней выполнена из СВП, например, гадолиния. СВП отличается тем, что он выгорает послойно от периферии к центру, т.к. периферийные слои экранируют внутренние от нейтронов. По мере выгорания топлива выгорает и поглотитель, что увеличивает компанию реактора.

3. Применение отражателя нейтронов.

Отражатель нейтронов образует плата на кривой Ф(r) или Ф(z). Плата на кривой Ф(r) даёт боковой отражатель, а Ф(z) – торцевые верхний и нижний.

4. Твёрдые поглощающие стержни, перемещающиеся в активной зоне.

Такие стержни могут вводиться и выводиться из активной зоны. Укороченные стержни регулируют реактивность на высоте активной зоны, а стержни более длинные профилируют энерговыделения по радиусу активной зоны. Такой способ применяется в РБМК – 1000, а стержни называются УСП – укороченный стержень поглотитель, РР – стержень радиального профилирования.

5.Изменение шага твэла. При малых обогащениях топливо (3-5%) зависимость материального параметра от шага имеет максимум (рис.19):

С увеличением относительно æ² снижается вследствие уменьшения

коэффициента θ из-за увеличения паразитического захвата нейтронов теплоносителя, а при < æ² снижается из-за снижения φ, т.к. замедлителя на достаточно для

быстрого проскока резонансного диапазона энергии.

Для профилирования энерговыделения в центре активной зоны следует устанавливать

кассеты с больше или меньше . Недостаток этого способа – снижается эффективность использования топлива.

Дата добавления: 2015-07-08