|
Доплеровский коэффициент реактивности |
|
|
Автор Сергей
|
|
28.01.2008 г. |
Одной из важнейших составляющих отрицательного мощностного коэффициента реактивности является отрицательный доплеровский коэффициент, благодаря которому при увеличении мощности реактора и температуры топлива мгновенно проявляется отрицательный эффект реактивности. Это объясняется тем, что с ростом температуры топлива происходит так называемое доплеровское уширение (т. е. увеличение) резонансных нейтронных сечений захвата и деления. В больших активных зонах основной вклад в доплеровский коэффициент реактивности вносят нейтроны с энергией ниже 75 кэВ. В отличие от тепловых реакторов, у которых основной вклад в доплеровский коэффициент определяется нейтронами из области разрешенных, выделенных резонансов, в быстрых реакторах примерно 50% вклада в доплеровский коэффициент определяется нейтронами из области неразрешенных резонансов, т. е. из энергетической области, где точный ход зависимости нейтронных сечений от энергии не известен. Отрицательная составляющая доплеров-ского коэффициента реактивности, обусловленная ростом резонансных сечений захвата нейтронов, существенно превышает небольшую положительную составляющую, связанную с увеличением резонансных сечений деления 239Рu.
Доплеровский коэффициент реактивности активных зон быстрых реакторов измерен на ряде критических сборок, таких, как ZPPR, ZEBRA, SNEAK и т. д., а также на реакторе SEFOR. В больших реакторах LMFBR отличие измеренного и расчетного значений этого коэффициента не превышало ± 15%. Для нормальных условий работы показатель степени х принимается равным 0,8 — 1,0;
Значение kD существенно зависит от состава активной зоны. Так, наличие в составе топлива нуклида 241Рu увеличивает значение коэффициента, в то время как наличие нуклида 240Рu уменьшает его.
Присутствие в активной зоне натрия и стали смягчает бпектр нейтронов и увеличивает вклад в процесс деления нейтронов с энергией ниже 75 кэВ. Замена натрия на пустоту в пределах активной зоны, что соответствует утечке или вскипанию натрия, может привести к уменьшению kD почти в 2 раза.
Добавление твердого замедлителя нейтронов, например ВеО, также вызывает смягчение нейтронного спектра и увеличение доли нейтронов с энергией меньшей 75 кэВ, что ведет к росту доплеровского коэффициента реактивности.
|
Доплеровский коэффициент реактивности 