Эффекты реактивности, Пустотный, температурный и прочие Опции

[Антарес]

В связи с постигшим несчастьем, открою тему еще раз...

Долгое время было принято, что для хорошего реактора эффекты реактивности должны быть отрицательными, причем, чем отрицательнее (больше по абсолютной величине), тем лучше.
Действительно, чем сильнее выражен, например, отрицательный температурный коэффициент по теплоносителю, тем реактор стабильнее в управлении, поскольку введенная реактивность быстро гасится и реактор просто переходит на другой уровень мощности.
Но, с опытом эксплуатации реакторов, пришло понимание, что то, что хорошо работает в одном направлении, может (и обычно так и есть) плохо работать в другом.
То есть, если температурный эффект по теплоносителю замечательно компенсирует флуктуации реактивности, то введение холодного теплоносителя с большим успехом приведет к хорошему всплеску реактивности.
Соответственно, сильный эффект - это тоже плохо.

Чернобыльская авария убедительно доказала, что положительный эффект плох и вряд ли допустим.
Вместе с тем, обычно, правила регулирующих органов не содержат конкретных требований по эффектам реактивности, предпочитая анализ обоснования безопасности.

Пользуясь этим, даже современные проекты допускают положительные эффекты реактивности.
Например, ESBWR от GE, имеет положительный эффект по температуре теплоностителя, пусть, небольшой по величине, пусть, не в рабочем диапазоне температур, а в холодном состоянии, но факт налицо.

[Антарес]

А в РБМК эффект по теплоносителю как раз и был положительным, и, видимо, разработчики искренне считали, что "слегка".
И что он с лихвой компенсируется отрицательным эффектом от топлива.

Эффект по теплоносителю, в пересчете на градус, на пару порядков сильнее, чем по топливу, но и изменения температур топлива и теплоносителя отличаются примерно так же.
Кстати, эффект от топлива далеко не мгновенный. Быстрее, чем у теплоносителя, но не мгновенный.

[Гость]

А в РБМК эффект по теплоносителю как раз и был положительным, и, видимо, разработчики искренне считали, что "слегка". И что он с лихвой компенсируется отрицательным эффектом от топлива.

Эффект по теплоносителю, в пересчете на градус, на пару порядков сильнее, чем по топливу, но и изменения температур топлива и теплоносителя отличаются примерно так же. Кстати, эффект от топлива далеко не мгновенный. Быстрее, чем у теплоносителя, но не мгновенный.

И так мы плавно и самостоятельно пришли к известному выводу - нужно обосновние безопасности, а простого утверждения "отрицательные - хорошо/плохо" маловато
В каких-то авариях важно, что доплер выделяется за секунды, а вода - дольше, где-то инерционность воды полезна + есть автоматика, которая учитывает/использует реактивностные свойства. И т.д. - до 16 главы ООБ
Но в целом, для ВВЭРов, вроде как тенденция - снижение консерватизма, т.е. как в EURe допустить нулевой или даже слабо положительный коэффициент по воде. Конечно, только в режимах без мощности, при низких темепратурах (и большом боре). При этом полный ТКР - всегда отрицательный. А иначе не достичь тех же, что и в PWR, характеристик топливного цикла. и ООБ еще важнее становится!

[Editor-in-Chief]

Но в целом, для ВВЭРов, вроде как тенденция - снижение консерватизма, т.е. как в EURe допустить нулевой или даже слабо положительный коэффициент по воде. Конечно, только в режимах без мощности, при низких темепратурах (и большом боре).

Что-то я подзабыл Не напомните, у ВВЭР-440 был плюс по бору?

[hastalavista]

Что-то я подзабыл Не напомните, у ВВЭР-440 был плюс по бору?

В заключение этого параграфа приведем некоторые результаты измерений ТКР на типичных энергетических реакторах. На водо-водяных реакторах типа ВВЭР-440 ТКР зависит от температуры, от положения регулирующих стержней в активной зоне и от концентрации борной кислоты в замедлителе. При рабочих температурах (260oC) ТКР лежит в пределах (1,4-3,5)10^-5 dk/kэф на 1oC. При больших концентрациях борной кислоты (более 7,6 г/л) ТКР становится положительным. Расчетные ТКР могут отличаться от наблюдаемых значительно, вплоть до 3,5*10^-5 dk/kэф на 1oC [6].

Цит. по: Ю.А.Казанский, Е.С.Матусевич. Экспериментальные методы физики реакторов. Москва, Энергоатомиздат, 1984.

[Миклован]

кислоты в замедлителе. При рабочих температурах (260oC) ТКР лежит в пределах (1,4-3,5)10^-5 dk/kэф на 1oC. При больших концентрациях борной кислоты (более 7,6 г/л) ТКР становится положительным. Расчетные ТКР могут отличаться от наблюдаемых значительно, вплоть до 3,5*10^-5 dk/kэф на 1oC [6].

Неплохо получилось. Иными словами, если физики насчитали коэффициент 3,5, то на деле он может быть от 0 до 7?